Номер 2, страница 153 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

2. Принцип действия волосного гигрометра.

2. Принцип действия волосного гигрометра.

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного человеческого или конского волоса (а также некоторых синтетических волокон) изменять свою длину в зависимости от влажности окружающего воздуха. Это явление называется гигроскопичностью.

Основным чувствительным элементом прибора является натянутый волос. Один его конец закреплен неподвижно, а другой соединен через систему передаточных механизмов (рычагов и шкивов) со стрелкой, которая перемещается по шкале. Эта система служит для усиления малых изменений длины волоса.

Механизм работы следующий:

1. При увеличении относительной влажности воздуха волос поглощает молекулы воды, его структура набухает, и он удлиняется.

2. При уменьшении относительной влажности волос отдает влагу, высыхает и укорачивается (сжимается).

Эти изменения длины волоса заставляют стрелку-указатель перемещаться по шкале, которая предварительно откалибрована в процентах относительной влажности (от 0% до 100%). Для калибровки прибор помещают в условия с известной влажностью, например, в эксикатор с насыщенным паром воды (100%) и над осушителем (близко к 0%).

Волосные гигрометры просты по конструкции и не требуют источника питания, но они обладают сравнительно невысокой точностью и инерционностью (медленно реагируют на изменение влажности), а также требуют периодической перекалибровки.

Ответ: Принцип действия основан на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха: он удлиняется при повышении влажности и укорачивается при ее понижении. Это изменение длины передается на стрелку, указывающую значение относительной влажности на откалиброванной шкале.

3. Принцип действия психрометра.

Принцип действия психрометра основан на зависимости скорости испарения жидкости от влажности окружающего воздуха. Интенсивность испарения, в свою очередь, влияет на температуру испаряющей поверхности.

Психрометр (например, психрометр Августа или аспирационный психрометр Ассмана) состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на одной раме. Резервуар одного термометра, называемого "сухим", остается сухим и измеряет температуру воздуха ($T_{сух}$). Резервуар второго термометра, называемого "влажным" или "смоченным", обернут тканью (например, батистом), конец которой опущен в резервуар с дистиллированной водой. Ткань постоянно остается влажной.

Механизм работы следующий:

1. С поверхности влажной ткани происходит непрерывное испарение воды. На испарение затрачивается теплота, которая отбирается от резервуара "влажного" термометра. Вследствие этого он охлаждается, и его показания ($T_{вл}$) становятся ниже показаний "сухого" термометра.

2. Скорость испарения, а значит и степень охлаждения, зависит от относительной влажности воздуха. Чем суше воздух (ниже влажность), тем интенсивнее испарение и тем больше разность температур ($T_{сух} - T_{вл}$). Чем более влажный воздух, тем испарение медленнее и разность температур меньше.

3. Если воздух насыщен водяным паром (относительная влажность 100%), испарение с поверхности влажной ткани прекращается, и показания обоих термометров будут одинаковыми ($T_{сух} = T_{вл}$).

Для определения относительной влажности воздуха измеряют показания сухого и влажного термометров, находят их разность (психрометрическую разность) и затем по специальным психрометрическим таблицам или графикам находят соответствующее значение относительной влажности. В аспирационных психрометрах для повышения точности измерений обеспечивается постоянный обдув резервуаров термометров воздухом с определенной скоростью.

Ответ: Принцип действия основан на измерении температуры воздуха двумя термометрами — сухим и влажным. Относительную влажность определяют по разности их показаний, которая возникает из-за охлаждения влажного термометра в результате испарения с его поверхности воды. Скорость испарения и степень охлаждения зависят от влажности окружающего воздуха.