Номер 6, страница 75, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 9. Влажность воздуха - номер 6, страница 75.

Условие.

6. Прочитайте следующий текст и выполните задания к нему.

Комфортной для человека является относительная влажность воздуха 50—60 %. Если она меньше, воздух кажется нам сухим, а если больше — сырым.

Относительную влажность воздуха измеряют следующими приборами.

Волосяной (или волосной) гигрометр. Его действие основано на том, что длина волоса немного изменяется при изменении влажности воздуха. При этом волос поворачивает на некоторый угол стрелку прибора.

Психрометр (рис. 9.1). При его использовании влажность воздуха определяют по показаниям двух термометров — сухого и влажного. При этом используют психрометрическую таблицу, расположенную обычно на самом приборе. На рисунке 9.2 в увеличенном виде приведена часть этой таблицы, на которой выделены цветом строка, соответствующая показанию сухого термометра ($26^{\circ}$C), и столбец, соответствующий разности показаний сухого и влажного термометров ($5^{\circ}$C).

Зная показания двух термометров, относительную влажность воздуха находят с помощью психрометрической таблицы следующим образом.

Рис. 9.1

Рис. 9.2

• В левом столбце таблицы находят значение, совпадающее с показаниями сухого термометра. В рассматриваемом случае сухой термометр показывает $26^{\circ}$C.

• В верхней строке таблицы находят разность показаний сухого и влажного термометров в данном помещении. В рассматриваемом случае влажный термометр показывает $21^{\circ}$C, следовательно, эта разность равна $5^{\circ}$C.

• В ячейке, находящейся на пересечении найденных строки и столбца, считывают значение относительной влажности воздуха в помещении. В нашем случае в этой ячейке указана относительная влажность, равная 61 %.

а) Чему равна относительная влажность, когда показания сухого и влажного термометров равны соответственно $22^{\circ}$C и $19^{\circ}$C?

б) Чему равна относительная влажность, когда влажный термометр показывает $20^{\circ}$C, а разность показаний сухого и влажного термометров равна $3^{\circ}$C?

в) Используя психрометрическую таблицу на рисунке 9.2, подберите две различные пары показаний сухого и влажного термометров, соответствующие одинаковой относительной влажности.

Решение.

а) Чему равна относительная влажность, когда показания сухого и влажного термометров равны соответственно 22 °C и 19 °C?

Дано:

Показания сухого термометра, $T_{сух} = 22 \text{ °C}$

Показания влажного термометра, $T_{влаж} = 19 \text{ °C}$

Найти:

Относительную влажность воздуха, $\phi$ - ?

Решение:

Для определения относительной влажности воздуха с помощью психометрической таблицы необходимо знать показания сухого термометра и разность показаний сухого и влажного термометров.

1. Найдём разность показаний сухого и влажного термометров:

$\Delta T = T_{сух} - T_{влаж} = 22 \text{ °C} - 19 \text{ °C} = 3 \text{ °C}$

2. Воспользуемся психометрической таблицей (рис. 9.2). В левом столбце таблицы («ПОКАЗ. СУХ. ТЕРМ., °C») находим строку, соответствующую показаниям сухого термометра $22 \text{ °C}$. В верхней строке таблицы («РАЗНОСТЬ ПОКАЗАНИЙ ТЕРМОМЕТРОВ, °C») находим столбец, соответствующий вычисленной разности показаний $3,0 \text{ °C}$.

3. На пересечении этой строки и этого столбца находим искомое значение относительной влажности. В данном случае оно равно 73%.

Ответ: относительная влажность воздуха равна 73%.

б) Чему равна относительная влажность, когда влажный термометр показывает 20 °C, а разность показаний сухого и влажного термометров равна 5 °C?

Дано:

Показания влажного термометра, $T_{влаж} = 20 \text{ °C}$

Разность показаний сухого и влажного термометров, $\Delta T = 5 \text{ °C}$

Найти:

Относительную влажность воздуха, $\phi$ - ?

Решение:

1. Для использования таблицы нам нужны показания сухого термометра. Найдём их, зная показания влажного термометра и разность показаний:

$T_{сух} = T_{влаж} + \Delta T = 20 \text{ °C} + 5 \text{ °C} = 25 \text{ °C}$

2. Теперь, используя психометрическую таблицу (рис. 9.2), найдём относительную влажность. Находим строку, соответствующую показаниям сухого термометра $25 \text{ °C}$, и столбец, соответствующий разности показаний $5,0 \text{ °C}$.

3. На пересечении строки $25 \text{ °C}$ и столбца $5,0 \text{ °C}$ находим значение относительной влажности, которое равно 60%.

Ответ: относительная влажность воздуха равна 60%.

в) Используя психометрическую таблицу на рисунке 9.2, подберите две различные пары показаний сухого и влажного термометров, соответствующие одинаковой относительной влажности.

Решение:

Для выполнения задания необходимо найти в основной части психометрической таблицы (рис. 9.2) два одинаковых числовых значения, расположенных в разных строках. Затем для каждого из них определить соответствующие показания сухого и влажного термометров. Приведём пример для относительной влажности 80%.

1. Первая пара:

Находим в таблице значение 80%. Одно из них находится на пересечении строки, соответствующей показанию сухого термометра $26 \text{ °C}$, и столбца, соответствующего разности показаний $3,0 \text{ °C}$.

Таким образом, первая пара показаний:

Показание сухого термометра: $T_{сух1} = 26 \text{ °C}$.

Разность показаний: $\Delta T_1 = 3,0 \text{ °C}$.

Отсюда находим показание влажного термометра: $T_{влаж1} = T_{сух1} - \Delta T_1 = 26 \text{ °C} - 3,0 \text{ °C} = 23 \text{ °C}$.

2. Вторая пара:

Находим в таблице другое значение 80%. Оно находится на пересечении строки, соответствующей показанию сухого термометра $29 \text{ °C}$, и столбца, соответствующего разности показаний $4,0 \text{ °C}$.

Таким образом, вторая пара показаний:

Показание сухого термометра: $T_{сух2} = 29 \text{ °C}$.

Разность показаний: $\Delta T_2 = 4,0 \text{ °C}$.

Отсюда находим показание влажного термометра: $T_{влаж2} = T_{сух2} - \Delta T_2 = 29 \text{ °C} - 4,0 \text{ °C} = 25 \text{ °C}$.

Ответ: Пример двух различных пар показаний для одинаковой относительной влажности 80%:
1) показание сухого термометра $26 \text{ °C}$ и влажного $23 \text{ °C}$;
2) показание сухого термометра $29 \text{ °C}$ и влажного $25 \text{ °C}$.