Номер 3, страница 153 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

3. Принцип действия психрометра.

3. Принцип действия психрометра.

Психрометр — это прибор, который используется для измерения относительной влажности воздуха. Его работа основана на зависимости скорости испарения воды от количества водяного пара в окружающем воздухе.

Конструкция самого простого психрометра (психрометр Августа) включает два одинаковых термометра, размещенных на одной панели:

1. Сухой термометр: обычный термометр, который измеряет фактическую температуру воздуха в данном месте. Его показание обозначается как $t_{сух}$.

2. Влажный (или смоченный) термометр: резервуар этого термометра обернут кусочком ткани (например, батиста), который постоянно смачивается дистиллированной водой из специального питателя.

Принцип действия основан на явлении охлаждения при испарении. Вода, находящаяся на ткани влажного термометра, непрерывно испаряется. Для испарения, как для любого фазового перехода, требуется энергия — так называемая скрытая теплота парообразования. Эту энергию вода забирает у окружающих ее объектов, в данном случае — у резервуара термометра, что приводит к его охлаждению. Поэтому показания влажного термометра ($t_{вл}$) почти всегда ниже, чем у сухого.

Скорость испарения, а следовательно, и интенсивность охлаждения, напрямую зависят от относительной влажности воздуха:

• Если воздух очень сухой (низкая относительная влажность), испарение происходит интенсивно. Влажный термометр сильно охлаждается, и разница между показаниями сухого и влажного термометров ($\Delta t = t_{сух} - t_{вл}$) будет большой.
• Если воздух насыщен водяным паром (относительная влажность 100%), испарение с поверхности влажной ткани не происходит (или скорость испарения равна скорости конденсации). В этом случае охлаждения не будет, и оба термометра покажут одинаковую температуру ($\Delta t = 0$).

Таким образом, измерив температуру по сухому термометру и разность температур между сухим и влажным термометрами (эта разность называется психрометрической разностью), можно определить относительную влажность воздуха. Для этого используют специальные психрометрические таблицы. В таблице находят строку, соответствующую показанию сухого термометра, и столбец, соответствующий психрометрической разности ($\Delta t$). На пересечении этой строки и столбца находится искомое значение относительной влажности в процентах.

Для повышения точности измерений используют аспирационные психрометры (например, психрометр Ассмана), в которых термометры обдуваются потоком воздуха с постоянной скоростью с помощью встроенного вентилятора (аспиратора).

Ответ: Принцип действия психрометра основан на измерении разницы температур между сухим и влажным термометрами. Влажный термометр охлаждается из-за испарения с его поверхности воды, причем интенсивность охлаждения тем выше, чем ниже относительная влажность воздуха. По показаниям сухого термометра и разности температур (психрометрической разности) с помощью специальных таблиц определяют относительную влажность воздуха.