Страница 230 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

№ 4 ИЗМЕРЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Цель работы

Определить относительную влажность воздуха в классной комнате.

Приборы и материалы

Термометр, кусочек ткани, сосуд с водой.

УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

1. Измерьте температуру воздуха в классной комнате.

2. Обработка результатов прямых измерений. Результаты измерения температуры запишите в таблицу 13 с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы термометра.

Таблица 13

3. Резервуар термометра обмотайте кусочком ткани. Смочите ткань водой комнатной температуры.

4. Как только прекратится изменение температуры, определите показание влажного термометра.

5. Найдите разность показаний сухого и влажного термометров.

6. Пользуясь таблицей 7, определите относительную влажность воздуха.

7. Если в кабинете есть психрометр, определите с его помощью влажность воздуха и сравните полученные значения.

8. Сделайте вывод о значении относительной влажности в классной комнате. Соответствует ли полученное значение санитарным нормам для школ (40—60%)?

Ниже представлен пример выполнения лабораторной работы №4 "Измерение относительной влажности воздуха" с использованием гипотетических данных, так как реальные измерения не могут быть проведены.

Ход выполнения работы:

1. Измерьте температуру воздуха в классной комнате.

С помощью комнатного термометра измеряем температуру воздуха. Это показание сухого термометра ($t$). Предположим, измерение показало $t = 22^\circ \text{C}$.

Ответ: Показание сухого термометра $t = 22^\circ \text{C}$.

2. Обработка результатов прямых измерений. Результаты измерения температуры запишите в таблицу 13 с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы термометра.

Допустим, цена деления используемого термометра составляет $1^\circ \text{C}$. Тогда абсолютная погрешность измерения равна $\pm 1^\circ \text{C}$. Результаты всех измерений и вычислений сведены в таблицу 13.

Таблица 13. Результаты измерений и вычислений

Ответ: Результаты занесены в таблицу 13.

3. Резервуар термометра обмотайте кусочком ткани. Смочите ткань водой комнатной температуры.

Резервуар термометра был аккуратно обернут небольшим кусочком хлопчатобумажной ткани, который затем был смочен водой из сосуда.

Ответ: Термометр подготовлен для измерения температуры влажного термометра.

4. Как только прекратится изменение температуры, определите показание влажного термометра.

После смачивания ткани температура на термометре начала снижаться из-за испарения воды. Через несколько минут показания термометра стабилизировались. Установившееся значение температуры влажного термометра ($t_{вл}$) составило $t_{вл} = 17^\circ \text{C}$.

Ответ: Показание влажного термометра $t_{вл} = 17^\circ \text{C}$.

5. Найдите разность показаний сухого и влажного термометров.

Разность температур вычисляется по формуле $\Delta t = t - t_{вл}$.

Дано:

$t = 22^\circ \text{C}$

$t_{вл} = 17^\circ \text{C}$

(Для данных расчетов перевод в систему СИ (Кельвины) не требуется, так как психрометрические таблицы составлены для градусов Цельсия).

Найти:

$\Delta t - ?$

Решение:

$\Delta t = t - t_{вл} = 22^\circ \text{C} - 17^\circ \text{C} = 5^\circ \text{C}$

Ответ: Разность показаний сухого и влажного термометров $\Delta t = 5^\circ \text{C}$.

6. Пользуясь таблицей 7, определите относительную влажность воздуха.

Для определения относительной влажности ($\varphi$) воспользуемся стандартной психрометрической таблицей (аналогом таблицы 7). Находим строку, соответствующую температуре сухого термометра ($22^\circ \text{C}$), и столбец, соответствующий разности температур ($\Delta t = 5^\circ \text{C}$).

Фрагмент психрометрической таблицы

На пересечении строки "22" и столбца "5" находим значение относительной влажности.

Ответ: Относительная влажность воздуха в классной комнате $\varphi = 59\%$.

7. Если в кабинете есть психрометр, определите с его помощью влажность воздуха и сравните полученные значения.

Предположим, что контрольное измерение с помощью заводского психрометра показало значение относительной влажности $\varphi_{психр} = 61\%$. Сравним это значение с нашим результатом $\varphi = 59\%$. Абсолютное расхождение составляет $|\varphi - \varphi_{психр}| = |59\% - 61\%| = 2\%$. Такое небольшое расхождение говорит о достаточно высокой точности проведенного нами эксперимента.

Ответ: Результат, полученный с помощью самодельного прибора ($\varphi = 59\%$), хорошо согласуется с показаниями заводского психрометра ($\varphi_{психр} = 61\%$).

8. Сделайте вывод о значении относительной влажности в классной комнате. Соответствует ли полученное значение санитарным нормам для школ (40—60%)?

В ходе лабораторной работы была определена относительная влажность воздуха в классной комнате, которая составила $\varphi = 59\%$. Санитарные нормы для учебных заведений устанавливают оптимальный диапазон относительной влажности от 40% до 60%.

Сравнивая полученный результат с нормативом, можно заключить, что влажность в помещении находится в пределах нормы ($40\% \leq 59\% \leq 60\%$), ближе к ее верхней границе. Это обеспечивает комфортные условия для пребывания в классе.

Ответ: Измеренное значение относительной влажности воздуха $59\%$ соответствует санитарным нормам для школьных помещений (40-60%).