Урок № 49

Клас







Дата







Тема уроку: Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря.

Тип уроку: Засвоєння нових знань.

Мета уроку: Дати поняття про вологість повітря й способи її вання.

План-схема уроку.

  1. Організаційний етап – 3 хв.

  2. Повідомлення теми, мети і завдань уроку – 2 хв.

  3. Сприймання і первинне осмислення нового матеріалу – 20 хв.

  4. Закріплення нового матеріалу – 20 хв.

Хід уроку.

  1. Організаційний етап.

  2. Повідомлення теми, мети і завдань уроку.

Учитель повідомляє тему уроку, пропонує учням ознайомитися з планом її вивчення, який записано на дошці. Потім учитель про­сить учнів самостійно сформулювати мету уроку і, якщо потрібно, вносить корективи у їхні відповіді.

План вивчення теми

  • Вологість.

  • Точка роси.

  • Способи визначення вологості повітря


  1. Сприймання і первинне осмислення нового матеріалу.

Вологість

У повітрі завжди міститься якась кількість водяної пари. На від­міну від водяної пари, повітря є необхідною умовою існування жит­тя на Землі. Як же оцінити ступінь вологості повітря? Така оцінка особливо важлива, наприклад, для складання прогнозу погоди.

Щоб здійснити аналіз ступеня вологості повітря, важливо зна­ти, наскільки водяна пара, що знаходиться в ньому, відрізняється, від стану насичення. Наприклад, тиск водяної пари (кімнатної тем­ператури) складає близько 2 % від звичайного атмосферного тиску. Тиск ненасиченої пари менший за тиск насиченої. Тому сту­пінь «насиченості» водяної пари можна тлумачити як відношення тиску водяної пари до тиску насиченої пари за тієї ж температури. Ця величина, виражена у відсотках, називається відносною воло­гістю і позначається φ. Отже,

Відносною вологістю повітря φ називають відношення тис­ку водяної пари за даної температури р до тиску насиченої пари рн з тією ж температурою.

φ = (p / pн) * 100%

Зазвичай комфортні умови для людини відповідають вологості близько 50-60 %.


Точка роси

Якщо кількість водяної пари в повітрі не змінюється, то зі зниженням температури відносна вологість зростає, у цей момент, водяна пара ближча до насичення. Зниженням температури відносну вологість можна довести до 100 %, не змінюючи кількості пари, яка міститься в ній. При подальшому зниженні температури вологість вже не збільшується, а частина водяної пари конденсується. З'являється туман, випадає роса. Температуру, за якої водяна пара стає насиченою, називають точкою роси. Тепер учням стане зрозуміло, чому тумани частіше бувають уранці, і чому роса випадає вранці, коли повітря вночі охолоджується.

Температуру, за якої водяна пара стає насиченою, називають точкою роси.

Способи визначення вологості повітря

В


ологість вимірюють за допомогою спеціальних приладів, один з яких називається психрометром. Психрометр складається з двох термометрів: сухого і вологого. Через випаровування води вологий термометр звичайно показує нижчу температуру, ніж сухий: чим нижча відносна вологість, тим більша різниця показників. З їх урахуванням, за допомогою заздалегідь складеної таблиці, визначають відносну вологість повітря.


Сучасні психрометри можна розділити на три категорії: станційні, аспіраційні та дистанційні. У станційних психрометрах термометри закріплені на спеціальному штативі в метеорологічній будці. Основний недолік станційних психрометрів — залежність показань зволоженого термометра від швидкості повітряного потоку в будці. У аспіраційному психрометрі термометри розташовані в спеціальній оправі, яка захищає їх від пошкоджень і теплового впливу прямих сонячних променів, де обдуваються за допомогою аспіратора (вентилятора) потоком досліджуваного повітря з постійною швидкістю близько 2 м/с. Якщо температура повітря позитивна, аспіраційний психрометр — найбільш надійний прилад для вимірювання температури та вологості повітря. У дистанційних психрометрах використовуються термометри опору, терморезистори, термопари. > Гігрометр — вимірювальний прилад для визначення вологості повітря. Існує кілька типів гігрометрів, дія яких заснована нарізних принципах: ваговий, волосяний, плівковий і т.д.

Дія волосяного гігрометра заснована на властивості знежиреного волосся — змінювати свою довжину при зміні вологості повітря, що дозволяє вимірювати відносну вологість від 30 до 100 %. Волосина натягнута на металеву рамку. Зміна довжини волосся передається стрілці, що переміщується уздовж шкали.

Плівковий гігрометр має чутливий елемент з органічної плівки, яка розтягується при підвищенні вологості й стискається під час зниження. Зміна положення центру плівкової мембрани передається стрілці. Волосяний і плівковий гігрометр у зимовий час є основним приладом для вимірювання вологості повітря. Показники волосяного й плівкового гігрометрів періодично порівнюються з показниками більш точного приладу — психрометра.


Питання до учнів під час викладення нового матеріалу

  • Як розуміти вирази: «сухе повітря», «вологе повітря»?

  • Як змінюється відносна вологість повітря під час його нагрівання?

  • Чому роса випадає вранці?

  • Як пояснити випадання туману?

  • Чому дорівнює вологість повітря, якщо показники сухого і вологого термометрів психрометра збігаються?


Закріплення вивченого матеріалу

Яка відносна вологість повітря за t = 20 °С, якщо точка роси tр = 15 °С?

Розв'язок

Тиск водяної пари однаковий з тиском насиченої пари за 15 °С (Можна вважати, що при охолодженні тиск пари практично не змінюється). Тоді відносна вологість повітря φ = (p / pн) * 100%. φ = (1,71 / 2,33) * 100%=73%.


За якої температури випаде роса, якщо термометри психрометра показували 20 °С і 17 °С?

Розв'язок

Відповідно до показників психрометра, температура повітря 20 °С, а відносна вологість 74 %. Густина водяної пари за 20 °С дорівнює 17,3 г/м3; отже, густина водяної пари в повітрі:

0,74-17,3 г/м3 = 12,8 г/м3.

Роса випаде за температури, за якої водяна пара з такою густиною є насиченою, тобто за температури 15 °С

‹
›