Физика 8 класс видеоурок влажность воздуха способы определения влажности воздуха

Влажность воздуха

Урок 14. Физика 8 класс (ФГОС)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Влажность воздуха»

На прошлых уроках мы изучали процесс испарения. Давайте вспомним, что испарением, называется процесс парообразования, происходящий со свободной поверхности жидкости.

Поскольку этот процесс происходит непрерывно на нашей планете, то в атмосфере всегда присутствуют водяные пары.

Вы только представьте: на Земле за год испаряется около 4,25 ∙ 10 14 т воды. Содержание водяного пара в атмосфере характеризует понятие влажность. В метеорологических сводках нам часто сообщают о влажности воздуха, например: «. относительная влажность воздуха 84%. О чём же это говорит?

Под влажностью воздуха понимается выраженное в процентах содержание водяных паров в воздухе.

Для количественной характеристики содержания водяного пара в воздухе используется абсолютная и относительная влажность.

Абсолютной влажностью воздуха (ρ) называют массу водяного пара, содержащегося в одном кубометре воздуха, или плотность водяного пара, содержащегося в воздухе.

Например, если говорят, что влажность воздуха равна 7 г/м 3 , то это значит, что в 1 м 3 воздуха содержится водяной пар массой 7 г.

Однако зная абсолютную влажность воздуха, нельзя сказать, сухой это воздух или влажный. Для того чтобы судить о степени влажности воздуха, вводят величину, называемую относительной влажностью.

Относительной влажностью воздуха называют величину, равную отношению плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, (то есть абсолютной влажности) к плотности насыщенного водяного пара при этой температуре:

Значения плотности насыщенного водяного пара при разной температуре приведены в таблице:

Чтобы узнать, как ей пользоваться, рассчитаем относительную влажность воздуха, если абсолютная влажность воздуха при температуре 10 о С равна 5,6 г/м 3 .

Для этого по таблице найдём плотность насыщенного пара при этой температуре.

Температуру, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, называют точкой росы.

Если количество водяного пара в воздухе больше, чем в насыщенном паре при данной температуре, то говорят, что воздух пересыщен водяными парами.

Пересыщенное состояние воздуха является неустойчивым, поскольку в нем не может содержаться такое количество воды. Следовательно, при малейшей возможности избыток воды сконденсируется. Этот процесс лежит в основе образования тумана, облаков и дождя. Для начала конденсации необходимы любые твёрдые частицы или капельки жидкости, которые могут служить зародышами для последующего выделения на них воды.

В природе пересыщенное состояние обычно не наблюдается ввиду наличия в атмосфере большого количества различных пылинок, частичек сажи и тому подобного, которые и служат центрами конденсации.

Однако на больших высотах в атмосфере, где мало центров конденсации, это состояние пара может реализовываться. Вследствие этого за летящим самолётом образуется хорошо видимый след, вызванный конденсацией пересыщенного пара на частичках сгоревшего топлива.

Для определения влажности воздуха и точки росы используются приборы, называемые, в зависимости от принципа действия, гигрометрами (от греческого влажный) или психрометрами (от греческого холодный).

Считается, что первый гигрометр был создан в одна тысяча семьсот восемьдесят третьем году швейцарским геологом Орасом де Соссюром. Его действие было основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности. Поэтому такой гигрометр принято называть волосяным.

В нём один конец волоса прикреплён к раме, а другой конец обёрнут вокруг ролика и соединён с грузом. Груз держит волос в натянутом состоянии. При изменении длины волоса ролик начинает вращаться и приводит в движение стрелку. Шкала такого гигрометра проградуирована так, что по положению стрелки можно определить относительную влажность воздуха.

Первый психрометр был создан в одна тысяча восемьсот двадцать восьмом году немецким физиком Эрнстом Августом. Психрометр служит для определения относительной влажности воздуха и его температуры.

Он состоит из двух одинаковых термометров, один из которых сухой, а другой — влажный. Чем ниже влажность воздуха, тем интенсивнее происходит испарение с поверхности влажного термометра, вследствие чего его температура понижается. Разность показаний термометров служит мерой относительной влажности, которая определяется по специальным психрометрическим таблицам:

Вблизи земной поверхности относительная влажность воздуха колеблется от ста процентов во влажных тропических лесах, до двух стотысячных процента в Антарктиде.

Наиболее комфортно люди чувствуют себя при влажности в 40% — 50%. Если влажность воздуха ниже 40%, то он считает сухим. Нормальным — при влажности от 60% до 80%. И влажным, если его относительная влажность превышает 80%. При высокой влажности в жаркий день испарение влаги с поверхности кожи уменьшается. При низкой влажности, напротив, вследствие испарения сохнет кожа и обезвоживаются слизистые оболочки человека. Вследствие чего повышается вероятность простудных заболеваний.

Контроль влажности воздуха важен для сохранности произведений искусства. В теплицах и оранжереях — для поддержания нужного режима растениям. Также контроль влажности важен при проектировании сооружений, машин и различных механизмов.

Пример решения задач

Задача. В 6 м 3 воздуха при температуре 30 о С находится 42 г водяного пара. Найдите относительную влажность воздуха.

Источник

Физика 8 класс видеоурок влажность воздуха способы определения влажности воздуха

Письмо с инструкцией по восстановлению пароля
будет отправлено на вашу почту

При появлении тумана и инея окружающий воздух становится влажным. Можно ли с помощью прибора прогнозировать климатические изменения в природе, в производстве и подстраивать процесс изготовления изделий на производстве в оптимальном температурном режиме? Очень важной физической характеристикой внешнего воздействия служит влажность воздуха, а также и устройство прибора для её измерения.

Для нормального протекания технологических процессов на производстве очень важны микроклиматические условия, а именно необходима информация о влажности воздуха в помещении. Если в нём содержится мало водяных паров, то это создаёт ощущение сухости во рту, наша одежда «электризуется» и липнет к телу, цветы быстро засыхают, хлеб становится черствым. Наоборот, если пар, содержащийся в воздухе, очень близок к насыщению, то есть когда число испарившихся частиц равно числу конденсированных, и при понижении температуры произойдёт его конденсация,все предметы покроются капельками влаги.

Влажность может измеряться несколькими способами, но наиболее часто используют такое определение, как «относительная влажность». Чтобы понять, что такое «относительная влажность», определим понятие «абсолютная влажность».

Абсолютная влажность – масса водяного пара, содержащаяся в объеме воздуха, деленная на массу сухого воздуха, при данной температуре. Чем жарче воздух, тем больше воды он может содержать.

Относительная влажность воздуха показывает выраженную в процентах долю, которую составляет плотность водяного пара, содержащегося в данный момент в воздухе, от плотности насыщенного водяного пара при такой же температуре

Относительная влажность воздуха равна отношению плотности пара в данный момент времени к плотности насыщенного пара.

Приборы, с помощью которых можно измерить относительную влажность воздуха:

волосяной гигрометр, психрометр.

Волосяной гигрометр состоит из деталей:

1 – обезжиренный человеческий волос, который чувствителен к изменению относительной влажности, он закреплён в верхней части прибора – 2, обёрнут вокруг ролика (3) и натянут при помощи специально подобранного грузика (4). К ролику прикреплена стрелка (5).

По изменению степени натяжения волоса, который вращает ролик вместе со стрелкой, можно судить об относительной влажности воздуха. При передвижении стрелки можно узнать числовое значение относительной влажности воздуха, выраженной в процентах.

Рассмотрим теперь устройство и принцип действия психрометра– более точного прибора для измерения влажности воздуха.

Психрометр имеет два термометра: сухой (изображен слева на рисунке) и влажный (изображен соответственно справа). Почему они так называются? Один из них находится в воздухе, а второй обвязан кусочком марли, погруженным в воду (см. рисунок). По мере испарения воды с поверхности марли происходит понижение её температуры. «Сухой» термометр показывает обычную температуру воздуха. Если измерить значения температур сухого и влажного термометра и найти их разность, то с помощью специальной психрометрической таблицы определим относительную влажность воздуха.

Определим относительную влажность воздуха с помощью таблицы. Пусть в комнате температура 20 °С, а влажный термометр показывает 15 °С. То есть разность показаний термометров 5 °С. В таблице по вертикальной строке «20», движемся до пересечения с колонной со значением «5». Находим число: 59. Следовательно, относительная влажность воздуха в той комнате, где висит психрометр, составляет именно 59 %.

Оказывается, если мало водяных паров в воздухе, то влажный термометр всегда будет показывать температуру меньшую, чем сухой. Потому что парообразование с поверхности марли идёт интенсивно, и на это расходуется теплота «отбираемая» у воды на марле, и она охлаждается. Если воздух настолько влажный, что содержащийся в нём водяной пар является насыщенным, то испарения воды с поверхности марли не будет. Следовательно, оба термометра будут показывать равные температуры, и это будет означать, что относительная влажность воздуха равна 100%.

Для оптимально протекающих технологических процессов на производстве необходимо выдерживать нормы микроклиматических условий, как температурный режим, так и влажность воздуха. Для анализа температурного режима используют точный прибор – психрометр.

Источник

Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха

Урок 20. Физика 8 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха»

На прошлых уроках мы изучали процесс испарения. Поскольку этот процесс происходит непрерывно на нашей планете, воздух содержит в себе водяные пары. Такое содержание водяного пара в атмосфере характеризует понятие «влажность». Влажность влияет на климат, погоду и теплообмен живых организмов с окружающей средой. Как мы помним, достигнув динамического равновесия, пар становится насыщенным, т.е. он достигает определённой плотности в воздухе при данной температуре. Существуют такие понятия как абсолютная и относительная влажность воздуха.

Абсолютной влажностью является плотность водяного пара при данных условиях.

Однако, если при прогнозе погоды синоптики сообщат какова плотность водяного пара в воздухе, большинству людей это ничего не скажет. Поэтому, синоптики сообщают об относительной влажности воздуха, т.е. о том, насколько плотность пара в воздухе близка к плотности насыщенного пара. Относительная влажность — это отношение абсолютной влажности к плотности насыщенного пара. Это отношение умножают на 100%, чтобы выразить относительную влажность воздуха в процентах.

Следует помнить о том, что чем выше температура, тем большее количество водяных паров требуется для насыщения. Поэтому, если охлаждать влажный воздух, то постепенно находящийся в нём пар достигнет динамического равновесия, т.е. станет насыщенным. Если же продолжить охлаждать воздух, то водяной пар будет конденсироваться (в природе это проявляется в виде росы и тумана). Существует так называемая «точка росы». Это температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным. Поскольку, эта температура связана с влажностью, точка росы является одной из характеристик влажности воздуха.

Для измерения влажности, люди используют гигрометры и психрометры. Гигрометры, в свою очередь, бывают двух видов: конденсационные и волосные.

Эти приборы отслеживают известные людям изменения, которые происходят при изменении влажности воздуха. После, используя специальные таблицы, можно вычислить влажность воздуха.

Закрепим пройденный материал несколькими упражнениями.

Задача 1. Изменится ли относительная влажность воздуха, если абсолютная влажность и плотность насыщенного пара увеличились вдвое?

Задача 2. Относительная влажность воздуха составляет 100%. Что произойдёт, если этот воздух охладить?

Мы видим, что в задаче дана относительная влажность воздуха. Но, кроме этого, у нас есть ещё одно условие. Речь идет об охлаждении воздуха.

Задача 3. Относительная влажность воздуха в первом регионе составляет 40%. Во втором регионе абсолютная влажность воздуха втрое больше, чем в первом, а плотность насыщенного пара в 2,5 раза больше, чем в первом. Какова относительная влажность во втором регионе?

Источник