Измерение влажности воздуха
Издавна было подмечено, что длина обезжиренных волос зависит от влажности воздуха — чем она выше, тем больше удлиняется волос. Проградуировав таким образом шкалу прибора в зависимости от влажности воздуха, можно получить простейший волосяной гигрометр.
В современных волосяных гигрометрах используют капроновую нить, которая имеет такие же свойства. К сожалению, точность волосяных гигрометров невысока, и поэтому их применяют, как правило, в бытовых измерениях или в сувенирной продукции.
Определение влажности воздуха по точке росы положено в основу принципа действия конденсационного гигрометра (рис. 3.6).
Он состоит из металлической камеры, поверхность одной грани которой зеркальная. У камеры есть три отверстия — одно для термометра и два для продувки сквозь него воздуха.
Камеру до половины заполняют легко испаряющейся жидкостью, например эфиром. Чтобы ускорить его испарение, сквозь него с помощью резиновой груши продувают воздух.
Интенсивное испарение жидкости вызывает быстрое ее охлаждение. Воздух возле самой камеры также охлаждается и при определенной температуре водяной пар, у зеркальной поверхности камеры становится насыщенным.
Поскольку в этот момент водяной пар начинает конденсироваться, на зеркальной поверхности гигрометра образуется роса и она тускнеет. Температура tр, при которой это происходит, называется точкой росы.
Ее фиксируют с помощью термометра, вставленного в камеру гигрометра.
Таблица 1. Давление и плотность насыщенного водяного пара
По точке росы в таблице 1 находят давление насыщенного водяного пара, который равен его парциальному давлению p при данной температуре t в комнате. Найдя по этой же таблице давление насыщенного водяного пара рн при комнатной температуре t, по формуле вычисляют относительную влажность воздуха:
φ = (p / pн) • 100%.
Достаточно точно относительную влажность воздуха измеряют также с помощью психрометра (рис. 3.7) — прибора, состоящего из двух одинаковых термометров, один из которых обмотан влажной легкой тканью (ситцем или марлей).
Если водяной пар в воздухе ненасыщенный (то есть φ 100%), то вода из ткани будет испаряться и показания «влажного» термометра будут ниже, чем сухого. Ведь чем интенсивнее испаряется вода, то есть чем менее насыщен воздух водяным паром, тем ниже показания «влажного» термометра.
По разнице их показаний можно характеризовать относительную влажность воздуха. С этой целью составляют так называемую психрометрическую таблицу, с помощью которой находят конкретные значения относительной влажности воздуха (такая таблица приводится в справочниках или в сборниках задач).
