Кипение влажность воздуха способы определения влажности воздуха 8 класс

Влажность воздуха.Способы определения влажности воздуха.
презентация к уроку по физике (8 класс)

Презентация к уроку физика 8 класс

Скачать:

Вложение	Размер
vlazhnost_vozdukha.sposoby_opredeleniya_vlazhnosti_vozdukha.rar	1.47 МБ

Подписи к слайдам:

Относительной влажностью воздуха
φ

называют отношение абсолютной влажности воздуха
ρ
к плотности
ρ
о
насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в
%.
7

Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, близок или далёк водяной пар от насыщения.
№1163 (Л)
На море при температуре воздуха 25 градусов относительная влажность равна 95%. При какой температуре можно ожидать появление тумана?

Вопросы для повторения:
Что называется парообразованием?
Что называется испарением?
От чего зависит испарение и при какой температуре происходит процесс испарения?
Что такое конденсация и что вы можете сказать про энергетические процессы при конденсации?
Что такое динамическое равновесие?
Какой пар называется насыщенным, а какой не насыщенным?
Что такое кипение?
Что происходит с температурой кипения жидкости в процессе кипения и от чего она зависит?
— плотность водяного пара
3. На пересечении столбцов

(
по горизонтали
)
найти
значение относительной
влажности воздуха
— плотность водяного пара
Влажность воздуха.
Способы определения влажности воздуха.
№1161(Л)
Пользуясь таблицей, определите сколько воды в виде пара содержится в воздухе вашего классного помещения.
Домашнее задание
§
19,
читать,
подготовить ответы
на вопросы

— абсолютная влажность воздуха (плотность водяного пара при данных условиях )
;
ρ
0
—
плотность насыщенного пара при
при
данных условиях.
Обратите внимание:
1. По плотности водяного пара
нельзя судить о степени его насыщения.
2.Степень насыщения водяного пара зависит от количества водяных паров, давления и температуры.

Психрометр
1. Снять показания «сухого»
и «влажного» термометров;
2. Определить разность
показаний термометров
;
1
2
3
1 — «Сухой» термометр –
показывает температуру воздуха
2 — «Влажный» термометр –
показывает «точку росы»
3 — Психрометрическая таблица
Содержание водяного пара
в атмосферном воздухе –
его
влажность
—
очень важная
метеорологическая характеристика
№1147 (Л)
Почему запотевают фрукты, вынутые из холодильника?
№1154(Л)
Какова
абсолютная влажность воздуха
, который в объеме 20 м3 содержит 100г влаги?
№1155(Л)
Является ли пар в условии предыдущей задачи насыщающим при температуре 0С.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.
Если влажный пар охлаждать, то при некоторой температуре находящийся в нём пар станет насыщенным и начнёт конденсироваться (выпадает роса, иней, появляется туман)
Значение влажности воздуха
18
Предсказание
погоды
Производство
тканей, конфет,
табака и др.
Библиотеки,
музеи
Картинные
галереи
Нормальная влажность
воздуха
40-60
%
Хранение
овощей, фруктов и др.
Больницы,
поликлиники, аптеки
Вода занимает около 70,8 % земного шара.
Живые организмы содержат от 50 до 99,7 % воды.
В атмосфере находится около 13-15 тыс. куб. км воды.
Вода в атмосфере
капли
водяной пар
Кристаллы снега
Источники водяного пара
в атмосфере: испарение воды с поверхности океанов, морей, водоемов, влажной почвы, растений.
Воздух в зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, делится на
сухой
и
влажный
.
Влажный воздух
– воздух, содержащий водяные пары.
— плотность водяного пара
Конденсационный гигрометр

Источник

Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха

Содержание

Вещества могут переходить из твёрдого состояния в жидкое, а из жидкого – в газообразное. Последнее превращение называют парообразованием, которое может проходить путем испарения или кипения.

Кипение происходит при определённой температуре для каждой жидкости. А вот испарение жидкости, напротив, происходит при любой ее температуре.

Значит, испарение на нашей планете происходит непрерывно: испаряется вода с поверхностей озер, океанов, рек, различной растительности и т. д. Вследствие этого воздух в нашей атмосфере всегда содержит в себе водяные пары.

Влажность – это понятие, которое характеризует содержание водяного пара в атмосфере. В данном уроке мы разберем понятия абсолютной и относительной влажности воздуха, точки росы, познакомимся с приборами для измерения влажности воздуха.

Абсолютная и относительная влажность

Количество водяных паров в воздухе при определенной температуре определяет степень влажности. Но как эту степень оценить? В этом нам помогут два новых определения: абсолютная влажность и относительная влажность.

Абсолютная влажность $\rho$ – это физическая величина, показывающая, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом $1 \space м^3$ при данных условиях, т. е. плотность водяного пара.
$\rho = \frac$.

Обратите внимание, что, рассчитывая плотность различных веществ, мы использовали стандартную единицу измерения – $\frac<кг><м^3>$. Для абсолютной влажности принято применять внесистемную единицу измерения плотности – $\frac<г><м^3>$.

Степень влажности определяется фактором того, насколько водяной пар близок или далек от состояния насыщения.

• Чем больше в воздухе водяных паров, тем ближе пар к состоянию насыщения
• Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его насыщения

Вспомним: насыщенным называют пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Число молекул, вылетающих из жидкости, становится равно числу молекул, возвращающихся в нее.

Соответственно, зная только абсолютную влажность, нельзя сказать сухой это воздух или влажный, насколько он близок к состоянию насыщения.

Чаще всего водяной пар, содержащийся в воздухе, является ненасыщенным. Если бы водяной пар в воздухе был всегда насыщенным, то все, что находится на земной поверхности, никогда бы не высыхало.

Относительная влажность воздуха $\varphi$ – это отношение абсолютной влажности воздуха $\rho$ к плотности $\rho_0$ насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
$\varphi = \frac<\rho> <\rho_0>\cdot 100 \%$.

Т.е., относительная влажность характеризует процентное содержание влаги в воздухе. Наиболее благоприятной для человека считается относительная влажность воздуха $40-60 \%$.

Точка росы

В любом случае в воздухе находится водяной пар. Если мы будем понижать температуру воздуха, то при определенной температуре сможем довести пар, содержащийся в нем, до состояния насыщения.

Если после этого продолжать снижать температуру, то пар начнет конденсироваться. В итоге, образуется туман, и выпадают капельки росы. Здесь у нас появляется еще одна новая величина, которая тоже характеризует влажность воздуха, – точка росы.

Точка росы – это температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным.

Влажность воздуха измеряют с помощью специальных приборов: конденсационных и волосных гигрометров и психрометров.

Конденсационный гигрометр

Рассмотрим устройство и принцип работы конденсационного гигрометра (рисунок 1). С помощью него можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы.

В его основе – небольшая металлическая коробка 1. Ее передняя стенка 2 окружена кольцом 3. Поверхности этих элементов хорошо отполированы. Между ними помещена теплоизолирующая прокладка 4. К самой коробке присоединена резиновая груша 5. Внутрь коробки вставлен термометр 6.

Заполним коробку, например, эфиром. Вы уже знаете, что эта жидкость достаточно быстро испаряется. Начнём продувать воздух через коробку с помощью груши. Так мы ускорим испарение эфира, коробка быстро охладится. Вскоре на полированной поверхности появятся капельки росы.

Отметим температуру, которая наблюдается в данный момент. Так мы определили точку росы. Именно в этот момент пар стал насыщенным.

Далее, используя специальные таблицы, можно определить абсолютную влажность воздуха.

Вид обычного лабораторного гигрометра представлен на рисунке 2.

Волосной гигрометр

Из названия этого прибора можно догадаться, что где-то в его устройстве присутствует волос. И, действительно, действие волосного гигрометра (рисунок 3) основано на одном интересном свойстве человеческого волоса. Дело в том, что при увеличении относительной влажности воздуха волос удлиняется.

На шкале этого прибора уже отмечены величины относительной влажности воздуха. При увеличении относительной влажности волос удлиняется, а при уменьшении – укорачивается. При этом стрелка двигается вдоль шкалы, указывая на величину относительной влажности воздуха.

Психрометр

Психрометр (от латинского психрос – холодный, метрио – измерять) представлен на рисунке 4.

Этот прибор состоит из двух термометров. Конец одного из них обмотан тканью и опущен в воду. Вода испаряется, термометр охлаждается. Термометры будут показывать разные значения.

Испарение проходит менее интенсивно при большой относительной влажности, и более интенсивно при малой относительной влажности. Чтобы оценить ее, нужно зафиксировать разность температур на термометрах. Для них также существуют специальные таблицы, из которых можно узнать величину относительной влажности воздуха.

Влажность в окружающем мире

Влажность воздуха важна как в природе, так и в быту человека. Изначально, наше самочувствие часто зависит от этого показателя. Ведь интенсивность испарения влаги с нашего кожного покрова определяется влажностью воздуха. Низкая влажность может приводить к пересыханию слизистых оболочек, проблемам с кожей и волосами, а очень высокая – к ухудшению общего физического состояния.

Влажность воздуха влияет на теплообмен многих организмов с окружающей средой, на жизнь животных и растений. Когда люди выращивают растения в теплицах или оранжереях, им необходимо знать и контролировать влажность воздуха. Таким образом поддерживается нужный режим для их роста и жизнедеятельности.

Значение влажности воздуха играет большую роль в метеорологи для прогнозов погоды. При работе различной техники важно учитывать влажность – при высоких показателях быстрее возникает коррозия. При хранении важных произведений искусств и книг также следят за влажностью.

Источник

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