Презентация по физике для 10 класса на тему: "Влажность воздуха и её измерение".

«Влажность воздуха и её измерение»

Подготовила: учитель физики

МБОУ «СШ №13 города Евпатории» Швайко Л.А.

Повторение

• Испарение – это парообразование, которое происходит на поверхности жидкости.
• Кипение происходит только при температуре кипения и этот процесс затрагивает весь объем жидкости. Испарение же способно происходить при любой температуре и только на поверхности.

• Молекулы жидкости находятся в бесконечном хаотичном движении. При этом скорости молекул отличаются друг от друга, и если быстрая молекула окажется у поверхности жидкости, ей удастся вырваться, вылететь из вещества. Частиц, подобных ей, достаточно много, и процесс будет происходить до тех пор, пока вся жидкость не испарится.

• Скорость испарения зависит от трёх факторов:

1. Род вещества: некоторые жидкости испаряются быстрее, чем остальные. Это происходит потому, что молекулы обладают меньшими силами притяжения.

2. Температура, причём эта зависимость прямо пропорциональна: чем больше температура, тем большее количество молекул вылетает из жидкости.

3. Площадь поверхности жидкости.

• Насыщенный пар – это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.
• Ненасыщенный пар – это пар, который не находится в динамическом равновесии, т.е. количество молекул, находящееся над жидкостью, не постоянно и процесс испарения продолжается.

Изучение нового материала

• Влажность воздуха – это содержание в нем водяных паров. В физике разделяют абсолютную и относительную влажность.

• Абсолютная влажность (ρ) показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объёмом 1 м 3 при данных условиях.
• Отношение массы к объёму носит название плотность. Под абсолютной влажностью мы подразумеваем плотность водяного пара. Измеряется она в кг/м 3 .
• ρ =

m пара – масса пара (воды) в воздухе, кг;

V воздуха – объем воздуха, м 3 .

• Абсолютная влажность прямо пропорциональна массе водяных паров: чем их больше, тем больше и абсолютная влажность, и обратно пропорциональна объёму воздуха. Так, при равной массе водяных паров абсолютная влажность воздуха будет больше в той ёмкости, у которой объем меньше, и наоборот. Если влажность равна 9,41∙10 -3   кг/м 3 , то это означает, что в 1 м 3 содержится 9,41∙10 -3 кг водяного пара.

• Парциальным давлением называют давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.
• Атмосферное давление складывается из парциальных давлений всех содержащихся в атмосфере газов.
• Таким образом, парциальное давление водяного пара является одним из показателей влажности воздуха. Парциальное давление измеряется в паскалях, хотя иногда используют миллиметры ртутного столба.

• Миллиметры ртутного столба часто используются в метеорологии и медицине. Это связано с тем, что в качестве рабочей жидкости в термометрах и барометрах часто используется ртуть. При нормальном давлении:

1 атм. = 760 мм рт. ст.

1 атм. =101325 Па

• Таким образом, мы можем заключить, что:

1 мм рт.ст. = Па ≈ 133,3 Па

• Чтобы определить влажность воздуха, нужно определить, насколько водяной пар, находящийся в воздухе близок к насыщению. Поэтому вводится понятие относительной влажности воздуха.
• Относительная влажность воздуха (φ) – это отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах.

φ = ∙ 100%

Р – парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, Па;

Р н.п. – давление насыщенного пара при той же температуре, Па.

• Относительной влажностью воздуха (φ) называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ 0 насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в %.

φ = ∙ 100%

ρ – абсолютная влажность, кг/м 3 ;

ρ н – плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, кг/м 3 .

• Для определения относительной влажности необходимо учитывать плотность насыщенного водяного пара .
• Плотность и давление насыщенного пара зависят от температуры. Эти соотношения для удобства уже рассчитаны: в конце учебника по физике и в интернете даны соответствующие таблицы.

Приборы для измерения влажности

• психрометрический гигрометр;
• волосяной гигрометр;
• конденсационный гигрометр.

• В устройство психрометрического гигрометра входят два обыкновенных термометра: сухой и влажный (его конец обмотан тканью, опущенной в воду). Градусники дают разные показания: по этой разности температур с помощью специальных таблиц и определяют влажность воздуха.

• В устройство психрометрического гигрометра входят два обыкновенных термометра: сухой и влажный (его конец обмотан тканью, опущенной в воду). Градусники дают разные показания: по этой разности температур с помощью специальных таблиц и определяют влажность воздуха.

Таблица

• Алгоритм работы с психрометрическим гигрометром (психрометром):

- зафиксировать показания сухого и влажного термометров;

- найти разницу их значений;

- сопоставить пункты 1 и 2 с помощью психрометрической таблицы.

• Действие волосяного гигрометра основано на способности волоса увеличивать свою длину при росте влажности воздуха. Вследствие изменения длины волоса стрелка перемещается, указывая на соответствующее значение относительной влажности на круговой шкале.
• Строение волосяного гигрометра:

1 – человеческий волос;

2 – рама для крепления;

3 – стрелка с противовесом;

4 – шкала.

• С помощью конденсационного гигрометра можно определить относительную влажность воздуха по точке росы.
• Точка росы – это температура воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу.

• Строение конденсационного гигрометра:

1 – металлическая коробка;

2 – передняя стенка;

3 – кольцо;

4 – теплоизолирующая прокладка;

5 – резиновая груша.

• Для определения точки росы также существует таблица:

• Действие конденсационного гигрометра основано на измерении количества конденсата, который скапливается на стеклянных поверхностях. Встроенный термометр измеряет значение температуры этой жидкости, что трансформируется внутри прибора в значения относительной влажности. Гигрометр такого типа считается высокоточным прибором. Его используют для получения информации о микроклимате в помещении.

Спасибо за внимание!