Страница 71 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

1. Что называют относительной влажностью воздуха?

2. Что называют точкой росы?

3. С помощью каких приборов измеряют влажность воздуха?

4. Как определить точку росы с помощью конденсационного гигрометра?

5. Как, используя психрометр, можно узнать относительную влажность воздуха?

5. Чтобы узнать относительную влажность воздуха с помощью психрометра, необходимо использовать показания двух его термометров — сухого и влажного — и специальную психрометрическую таблицу.

Психрометр состоит из двух термометров. Сухой термометр измеряет фактическую температуру воздуха ($t_{сух}$). Резервуар второго, влажного, термометра обернут тканью, смоченной водой. За счет испарения воды с поверхности ткани влажный термометр охлаждается и показывает температуру ниже ($t_{вл}$), чем сухой. Интенсивность испарения (и, следовательно, степень охлаждения) зависит от относительной влажности воздуха: чем воздух суше, тем испарение интенсивнее и разница температур больше.

Процедура измерения следующая:

1. Снимают показания сухого ($t_{сух}$) и влажного ($t_{вл}$) термометров.

2. Вычисляют разность показаний: $\Delta t = t_{сух} - t_{вл}$.

3. Пользуются психрометрической таблицей. В левой колонке таблицы находят строку со значением температуры по сухому термометру. В верхней строке таблицы находят столбец со значением вычисленной разности температур $\Delta t$.

4. На пересечении найденной строки и столбца находится искомое значение относительной влажности воздуха, выраженное в процентах.

Ответ: Для определения относительной влажности воздуха с помощью психрометра необходимо измерить температуру сухим ($t_{сух}$) и влажным ($t_{вл}$) термометрами, вычислить разность их показаний $\Delta t = t_{сух} - t_{вл}$ и затем, используя психрометрическую таблицу, найти значение влажности на пересечении строки, соответствующей показаниям сухого термометра, и столбца, соответствующего разности температур.

1. Один фантазёр утверждал, что он изобрёл жидкость, которая испаряется тем быстрее, чем ниже её температура. Может ли быть такое?

2*. Можно ли утверждать, что влажный термометр психрометра охлаждается до точки росы? Аргументируйте свой ответ, используя таблицы 6 и 7.

УПРАЖНЕНИЕ 17

1. Увеличивается или уменьшается относительная влажность, если температура воздуха понижается?

1. Относительная влажность воздуха определяется как отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе в данный момент ($p$), к давлению насыщенного водяного пара при той же температуре ($p_{н.п.}$). Формула для относительной влажности выглядит так:

$\phi = \frac{p}{p_{н.п.}} \cdot 100\%$

Также ее можно выразить через абсолютную влажность ($\rho$ — плотность водяного пара) и плотность насыщенного пара ($\rho_{н.п.}$):

$\phi = \frac{\rho}{\rho_{н.п.}} \cdot 100\%$

Ключевым моментом является зависимость давления (или плотности) насыщенного пара от температуры. С понижением температуры максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, уменьшается. Это означает, что величина $p_{н.п.}$ (знаменатель в формуле) при понижении температуры становится меньше.

Если мы рассматриваем определенный объем воздуха, в который не поступает и из которого не уходит влага, то при его охлаждении количество водяного пара в нем (а значит, и парциальное давление $p$, и абсолютная влажность $\rho$) остается неизменным. В этом случае в формуле для относительной влажности числитель ($p$ или $\rho$) остается постоянным, а знаменатель ($p_{н.п.}$ или $\rho_{н.п.}$) уменьшается. Математически это приводит к увеличению значения всей дроби.

Таким образом, при понижении температуры воздуха его способность удерживать влагу снижается, и он становится ближе к состоянию насыщения, что и означает увеличение относительной влажности.

Ответ: При понижении температуры воздуха его относительная влажность увеличивается (при условии, что абсолютное содержание водяного пара в воздухе не меняется).