1. Дайте определение абсолютной влажности воздуха.
Абсолютная влажность воздуха — это количество водяного пара, содержащееся в единице объема воздуха, обычно выражаемое в граммах на кубический метр (г/м³). Она позволяет определить, сколько воды содержится в воздухе, независимо от температуры.
2. Каков физический смысл относительной влажности воздуха?
Относительная влажность воздуха — это отношение текущего давления водяного пара в воздухе к давлению водяного пара, которое было бы в равновесии при данной температуре, выраженное в процентах. Она показывает, насколько насыщен воздух водяным паром и как близок он к состоянию насыщения.
3. Как измеряют влажность воздуха с помощью гигрометра?
Измерение влажности воздуха с помощью гигрометра осуществляется с использованием специального датчика, который реагирует на изменения в содержании водяного пара в воздухе. Современные гигрометры могут быть цифровыми или механическими. В цифровых приборах используются сенсоры, которые измеряют электрическую проводимость или изменения сопротивления, вызванные влажностью.
4. Как измеряют влажность воздуха с помощью психрометра?
Психрометр — это прибор, состоящий из двух термометров: сухого и влажного. Влажный термометр обернут влажной тканью, которая при испарении забирает тепло, что приводит к снижению температуры. Разница между показаниями сухого и влажного термометров используется для вычисления влажности воздуха.
5. Чему равна влажность воздуха, если показания сухого и влажного термометров психрометра совпадают?
Если показания сухого и влажного термометров психрометра совпадают, это означает, что влажность воздуха равна 100%. В таком случае воздух насыщен водяным паром, и дальнейшее испарение не происходит.
6. Как влияет влажность воздуха на жизнь живых организмов?
Влажность воздуха оказывает значительное влияние на жизнь живых организмов. Высокая влажность может создавать условия для развития болезнетворных микроорганизмов, грибков и плесени, что негативно сказывается на здоровье. Низкая влажность, в свою очередь, может вызывать пересыхание кожи, слизистых оболочек и привести к ухудшению состояния дыхательных путей. Поэтому поддержание оптимального уровня влажности в окружающей среде важно как для людей, так и для животных и растений.
1. При какой температуре — 15 или 20 °C — пар ближе к насыщению, если его парциальное давление при этих температурах одинаково?
Если парциальное давление водяного пара при температурах 15 °C и 20 °C одинаково, то пар ближе к насыщению будет при более низкой температуре — 15 °C. Это объясняется тем, что с повышением температуры способность воздуха удерживать водяной пар увеличивается, и при 20 °C воздух будет более «сухим» по сравнению с 15 °C.
2. Относительная влажность воздуха, содержащегося в комнате, 60%. Какова абсолютная влажность воздуха, если в комнате поддерживается температура 20 °С?
При температуре 20 °C:
e_s = 2.34 кПа
Относительная влажность RH = 60%.
Абсолютная влажность e:
e = (RH / 100) * e_s
e = (60 / 100) * 2.34
e примерно равно 1.404 кПа.
3. Сухой термометр психрометра показывает температуру 20 °C, а влажный — 14 °C. Какова относительная и абсолютная влажности воздуха?
Давление насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра (20 °C) примерно равно 2.34 кПа.
Давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра (14 °C) примерно равно 1.6 кПа.
Определим давление водяного пара Pвл по формуле:
Pвл = Pнас(для 14 °C) - A * (Tсух - Tвл),
где A ≈ 0.00066 кПа/°C, а Tсух - Tвл = 20 - 14 = 6 °C.
Подставляем значения:
Pвл = 1.6 - (0.00066 * 6 * 1000) ≈ 1.6 - 0.396 ≈ 1.204 кПа.
Относительная влажность (φ): φ = (Pвл / Pнас для 20 °C) * 100%
φ ≈ (1.204 / 2.34) * 100% ≈ 51.45%.
Абсолютная влажность f: f ≈ Pвл ≈ 1.204 кПа.