Влажность воздуха в физике — это мера содержания водяного пара в воздухе. Включает абсолютную (граммы водяного пара в 1 м³ воздуха при заданных условиях) и относительную влажность (процент от максимума при данной температуре).
Примеры:
Абсолютная влажность: 10 г/м³.
Относительная влажность: 50%.
Приборы для измерения влажности
Основные приборы для измерения влажности — психрометрический, волосяной и конденсационный гигрометры. Давайте познакомимся со всеми по порядку.
Психрометрический 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.
Составим 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.
Давайте закрепим полученные знания на задаче.
Предположим, сухой термометр зафиксировал температуру, равную 22 °С, а влажный — температуру, равную 19 °С. Чему будет равна влажность воздуха?
Решение.
Рассчитаем разницу значений температур: 22 − 19 = 3.
Найдем в таблице столбец со значением температуры по сухому термометру и сопоставим ее с разницей показаний. Влажность воздуха будет равна 76%.
Ответ: влажность воздуха равна 76%.
Волосяной гигрометр
С волосяным гигрометром дела обстоят куда проще. Его действие основано на способности волоса увеличивать свою длину при росте влажности воздуха (думаем, многие из вас сталкивались с проблемой испорченной прически в особенно пасмурные дни). Вследствие изменения длины волоса стрелка перемещается, указывая на соответствующее значение относительной влажности на круговой шкале.
Конденсационный гигрометр
С помощью конденсационного гигрометра можно определить относительную влажность воздуха по точке росы.
Готовы предположить, что сейчас вы напряглись, так как появилась новая непонятная физическая величина. Уверяем вас, в ней нет ничего сложного.
Точка росы — это температура воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу.
Для определения этой точки также существует таблица. Обещаем, последняя на сегодня.
Как пользоваться этой таблицей?
Первое, что нам нужно узнать, — это значение начальной температуры воздуха и его относительную влажность. Допустим, мы взяли воздух при температуре 20 °С и влажности 65%. До какой температуры необходимо охладить его, чтобы водяной пар начал конденсироваться? Сопоставим данные значения по таблице: им будет соответствовать 13,2 °С.
Но вернемся к конденсационному гигрометру. Почему он так называется? Дело в том, что его действие 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.
Зачем измерять влажность воздуха
Возможно, вы немного устали, и это абсолютно нормально. Понятие влажности связано с большим количеством определений, формул и таблиц. Возможно, у вас даже возник вопрос: «А так ли важно измерять влажность?» Попробуйте сами на него ответить.
Мы уже упоминали о чувствительности организмов к изменениям этого показателя. Среднестатистический человек чувствует себя комфортно при уровне относительной влажности около 40–60%, но для людей, страдающих от астмы и других заболеваний, эти показатели могут меняться.
Для тропических растений необходимо поддерживать высокие показатели влажности, для пустынных же это будут невыносимые условия.
Не только живые организмы, но и техника зависит от содержания влаги в воздухе: большая концентрация может привести к коррозии и поломкам.
Как мы видим, многое в жизни человека зависит от понимания физических процессов и явлений. Как говорится, знание — сила, а еще комфорт, здоровье и благополучие. Хотите узнать больше? Тогда ждем вас на курсах подготовки к ЕГЭ по физике в онлайн-школе Skysmart — там вы узнаете не только все нюансы сдачи экзамена, но и много интересного об окружающем вас мире и его закономерностях.
