Лабораторная работа №8 Определение абсолютной и относительной влажности воздуха
Студент должен знать: Определения абсолютной, максимальной и относительной влажности, единицы измерения этих величин, понятие точки росы и дефицита влажности, методы определения абсолютной, максимальной и относительной влажности, устройство и принцип работы волосного гигрометра и психрометров Августа и Ассмана.
Студент должен уметь: Пользоваться приборами для определения влажности воздуха, определять абсолютную, максимальную и относительную влажность различными методами.
Краткая теория
В состав атмосферы Земли входит водяной пар, который образуется при испарении воды со всех водоемов, с растительного покрова, при дыхании животных и т.д.
Для количественной характеристики водяных паров в воздухе вводятся следующие понятия:
1. Абсолютная влажность f - физическая величина, численно равная массе водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха при данной температуре и выражается в г/м3. Так как плотность пара пропорциональна его давлению, то абсолютную влажность часто характеризуют упругостью (парциальным давлением) водяного пара и измеряют в мм.рт.ст. Действительно, из уравнения Менделеева - Клайперона давление
,
т.е. p ~
2. Максимальная влажность F - физическая величина, численно равная массе водяного пара, необходимого для насыщения 1м3 воздуха при данной температуре. Измеряется также в г/см3 или в мм рт. ст.
3. Относительная влажность Е - отношение абсолютной влажности к максимальной влажности при той же температуре, т.е.
E = (f/F) ∙100% (1)
Относительная влажность измеряется в процентах и характеризует степень насыщения воздуха водяным паром.
4. Дефицит влажности D - разность между максимальной и абсолютной влажностью, указывающая, какое количество водяных паров не хватает для того, чтобы воздух при данной температуре был насыщенным
D = F - f (2)
Для медицины важно знать как абсолютную, так и относительную влажность воздуха.
Например, испарение воды с поверхности кожи зависит от относительной влажности, так как чем больше разница между абсолютной и максимальной влажностью, т.е. чем больше дефицит влажности, тем быстрее идет испарение.
Рассматривая испарение воды легкими, следует учитывать абсолютную влажность, т.к. из легких выдыхается почти полностью насыщенный водяным паром воздух при температуре примерно 30оС. Количество пара, которым воздух насыщается в легких, зависит от абсолютной влажности вдыхаемого воздуха. Нормальной для жизни человека считается относительная влажность от 40% до 60%.
Для измерения абсолютной и относительной влажности воздуха существует несколько методов.
1. Метод непосредственного измерения
Сущность данного метода состоит в следующем. Пропустив определенный объем воздуха через вещество, поглощающее пары воды, определяют увеличение массы этого вещества. Эта прибавка и есть масса поглощаемого пара. Этот способ является наиболее точным, но очень громоздким и на практике применяется редко.