Номер 1, страница 126 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 31. Влажность воздуха. Темы докладов и проектов - номер 1, страница 126.

Условие.

1. Приборы для измерения влажности воздуха.

Решение.

Для измерения влажности воздуха применяются приборы, называемые гигрометрами. Они основаны на различных физических принципах. Рассмотрим основные типы таких приборов.

Психрометр

Психрометр (или психрометрический гигрометр) — один из самых распространенных и точных приборов. Его работа основана на зависимости скорости испарения влаги от влажности окружающего воздуха. Прибор состоит из двух термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра обернут тканью, смоченной водой. За счет испарения воды влажный термометр охлаждается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испарение и тем ниже показания влажного термометра по сравнению с сухим. Разность температур $ \Delta t = t_{сух} - t_{влажн} $ является мерой влажности воздуха. По показаниям сухого термометра и разности температур с помощью специальных психрометрических таблиц или диаграмм определяют относительную влажность воздуха.

Ответ: Психрометр определяет влажность воздуха по разнице температур сухого и влажного термометров, которая зависит от интенсивности испарения.

Волосяной гигрометр

Принцип действия волосяного гигрометра основан на свойстве обезжиренного человеческого или конского волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха: с увеличением влажности волос удлиняется, а с уменьшением — укорачивается. Это изменение длины через систему рычагов передается на стрелку, которая перемещается по шкале, проградуированной в процентах относительной влажности. Такие приборы просты по устройству, но обладают невысокой точностью и требуют периодической калибровки. Они чувствительны к запыленности и механическим воздействиям.

Ответ: Волосяной гигрометр измеряет влажность, используя способность волоса изменять свою длину в зависимости от количества водяного пара в воздухе.

Конденсационный гигрометр

Этот прибор измеряет так называемую точку росы — температуру, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться. Конструктивно прибор содержит охлаждаемую металлическую зеркальную поверхность. Температура, при которой на зеркале появляются первые капельки росы (или кристаллики инея), и является точкой росы. Зная температуру точки росы $ t_{росы} $ и температуру воздуха $ t_{воздуха} $, можно с высокой точностью определить относительную влажность по формуле: $ \phi = \frac{P_{нп}(t_{росы})}{P_{нп}(t_{воздуха})} \times 100\% $, где $ P_{нп}(t) $ — давление насыщенного пара при температуре $ t $. Конденсационные гигрометры являются одними из самых точных и часто используются в качестве эталонных.

Ответ: Конденсационный гигрометр определяет влажность путем измерения температуры точки росы — момента начала конденсации влаги на охлаждаемой поверхности.

Электронные гигрометры

Современные электронные гигрометры используют датчики, физические свойства которых меняются в зависимости от влажности. Наиболее распространены емкостные и резистивные датчики. В емкостных измеряется емкость конденсатора, диэлектриком в котором служит специальный полимерный материал. Этот материал поглощает или отдает влагу из воздуха, что приводит к изменению его диэлектрической проницаемости и, как следствие, емкости конденсатора. В резистивных датчиках используется принцип изменения электрического сопротивления гигроскопичного материала (например, соли или проводящего полимера) при поглощении паров воды. Электронные гигрометры отличаются компактностью, быстрым откликом, высокой точностью и возможностью интеграции в автоматизированные системы. Они широко применяются в бытовой технике, метеостанциях и промышленном оборудовании.

Ответ: Электронные гигрометры измеряют влажность, фиксируя изменения электрических свойств (емкости или сопротивления) чувствительного элемента при поглощении им влаги из воздуха.