Номер 4, страница 67 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 16. Влажность воздуха. Вопросы - номер 4, страница 67.

Условие.

4. Почему жару гораздо труднее переносить при высокой влажности?

Решение.

4. Почему жару гораздо труднее переносить при высокой влажности?

Основной механизм терморегуляции человеческого тела в жаркую погоду — это испарение пота с поверхности кожи. Процесс испарения (фазовый переход из жидкого состояния в газообразное) требует затрат энергии. Эта энергия, называемая удельной теплотой парообразования, забирается от кожи, что приводит к её охлаждению и, как следствие, к охлаждению всего организма. Эффективность этого процесса напрямую зависит от влажности окружающего воздуха.

Влажность воздуха характеризует, насколько он насыщен водяным паром. При высокой относительной влажности воздух уже содержит большое количество водяных паров, близкое к максимальному возможному при данной температуре. Из-за этого разница в концентрации молекул воды у поверхности кожи и в окружающем воздухе становится небольшой. Это значительно замедляет или даже останавливает процесс испарения пота. В результате пот не испаряется, а стекает с кожи, не обеспечивая должного охлаждения. Организм продолжает вырабатывать пот, но теплоотдача нарушается, что ведёт к перегреву, ощущению духоты и дискомфорта. Таким образом, высокая влажность делает естественный механизм охлаждения тела неэффективным.

Ответ: При высокой влажности воздуха испарение пота с поверхности кожи затруднено, так как воздух уже насыщен водяным паром. Это нарушает естественный механизм охлаждения организма, что приводит к перегреву и делает жару труднопереносимой.

5. На каких принципах основано действие гигрометра и психрометра?

Гигрометр и психрометр — это приборы для измерения влажности воздуха, но они основаны на разных физических принципах.

Гигрометр — это общее название для приборов, измеряющих влажность. Существует несколько их типов:
1. Волосной гигрометр основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса (или некоторых органических волокон) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха. При увеличении влажности волос удлиняется, а при уменьшении — укорачивается. Это изменение длины через систему рычагов передаётся на стрелку, которая движется по шкале, проградуированной в процентах относительной влажности.
2. Электронные гигрометры работают на основе изменения электрических свойств некоторых материалов при поглощении ими влаги. Например, в ёмкостном гигрометре измеряется изменение электрической ёмкости конденсатора, диэлектриком в котором служит гигроскопичный полимер. При изменении влажности воздуха меняется диэлектрическая проницаемость полимера, что приводит к изменению ёмкости конденсатора. В резистивных гигрометрах измеряется изменение электрического сопротивления материала, поглощающего влагу.

Психрометр — это тип гигрометра, действие которого основано на явлении охлаждения тела при испарении с его поверхности жидкости. Скорость испарения, а следовательно, и степень охлаждения, зависит от влажности окружающего воздуха: чем суше воздух, тем интенсивнее испарение и сильнее охлаждение. Психрометр состоит из двух одинаковых термометров: «сухого» и «влажного». Резервуар «сухого» термометра ($T_{сух}$) измеряет температуру воздуха. Резервуар «влажного» термометра ($T_{вл}$) обёрнут тканью, смоченной водой. За счёт испарения воды «влажный» термометр охлаждается, и его показания становятся ниже, чем у «сухого». По разности температур $\Delta T = T_{сух} - T_{вл}$ и показаниям «сухого» термометра с помощью специальных психометрических таблиц или диаграмм определяют относительную влажность воздуха.

Ответ: Действие гигрометра основано на физических свойствах материалов, изменяющихся с влажностью (например, изменение длины волоса или изменение электрической ёмкости/сопротивления). Действие психрометра основано на измерении разницы температур между сухим и влажным термометрами, которая возникает из-за охлаждения при испарении воды и зависит от влажности воздуха.