ГАПОУ СПО РК «Сортавальский колледж»
ИНСТРУКЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
По дисциплине
«ФИЗИКА»
ТЕМА: ЛР № 5 «Наблюдение за охлаждением воды при её испарении и определение относительной влажности воздуха»
Студент должен уметь:
- измерять температуру воздуха с помощью термометра;
- пользоваться психрометрической таблицей и с её помощью определять относительную влажность воздуха в помещении.
Норма времени: - 2 часа.
Оснащение рабочего места (оборудование для лабораторной работы):
1. психрометр;
2. психрометрическая таблица;
Литература: учебник «Физика» автор: С.В. Громов, стр. 153.
Цель работы:
Убедиться на опыте, что при испарении вода охлаждается, и определить влажность воздуха.
Вопросы к допуску:
1. Что такое абсолютная влажность?
2. Как влияет наличие водоёма на климат местности?
3. Что такое парциальное давление?
4. Что такое относительная влажность?
5. Устройство психрометра.
Техника безопасности:
1. Соблюдать тишину при выполнении работы;
2. Правильно пользоваться предложенным оборудованием.
Теоретические сведения:
В атмосфере Земли всегда содержится влага. Содержание водяного пара в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.
Абсолютная влажность ρ определяется массой водяного пара, содержащегося в 1 м 
воздуха, иначе говоря, плотностью водяного пара.
Абсолютную влажность воздуха определяют по точке росы.
Относительная влажность ψ показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность от плотности водяного пара ρ, насыщающего воздух при данной температуре: 
.
Мы знаем, что процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий на поверхности жидкости, называется испарением.
|
|
Молекулы в жидкости связаны силами притяжения. Но наиболее быстрым молекулам, находящимся вблизи поверхности жидкости, удаётся преодолеть эти силы притяжения и покинуть жидкость.
При этом улетевшие молекулы уносят с собой часть энергии системы. Вследствие этого внутренняя энергия жидкости уменьшается, и следовательно, уменьшается её температура. Таким образом, жидкость при испарении охлаждается.
Поскольку в природе постоянно происходит испарение с поверхности озёр, рек, океанов, то в атмосфере присутствует водяной пар. Степень содержания водяного пара характеризуется влажностью.
Охлаждение воды при её испарении используется также в приборах, служащих для измерения влажности воздуха, - психрометрах (от греческого «психрос» - холодный). Психрометр состоит из двух термометров. Один из них (сухой) показывает температуру воздуха, а другой (резервуар которого обвязан батистом, опущенным в воду) – более низкую температуру, обусловленную интенсивностью испарения с влажного батиста. Чем суше воздух, влажность которого измеряется, тем сильнее испарение и потому тем ниже показания смоченного термометра. И наоборот, чем больше влажность воздуха, тем менее интенсивно идёт испарение и потому тем более высокую температуру показывает этот термометр. На основе показаний сухого и увлажнённого термометров с помощью специальной (психрометрической) таблицы определяют влажность воздуха, выраженную в процентах. Наибольшая влажность составляет 100% (при такой влажности воздуха на предметах появляется роса). Для человека наиболее благоприятной считается влажность в пределах от 40 до 60%.
|
|
Порядок выполнения работы:
1. Проверить наличие воды в стаканчике психрометра и при необходимости долить её.
2. Определить температуру сухого термометра.
3. Определить температуру смоченного термометра.
4. Результаты измерений записать в таблицу.
5. Пользуясь психрометрической таблицей, определить относительную влажность.
6. На основании проведённых исследований сделать вывод о том, что при испарении воды она охлаждается.
Таблица измерений:
| Показания термометров | Разность показаний термометров  ,˚С
| Относительная влажность воздуха φ, % | |
Сухого t  ,˚С
| Влажного t  ,˚С
| ||
Контрольные вопросы:
1. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометров наибольшая?
2. Сухой и влажный термометры показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
3. Почему после жаркого дня роса бывает более обильной?
4. В какую погоду быстрее высыхают лужи от дождя: в тихую или ветреную? в тёплую или холодную? Почему?
5. Почему жару легче переносить, включив вентилятор или обмахиваясь веером?
6. Почему в воздухе с невысокой влажностью переносить жару легче, чем в сыром?
7. Если в жаркую погоду обернуть сосуд с водой мокрой тряпкой и выставить его на ветру, то температура воды в нём заметно понизится. Почему?
|
|
8. Почему, если подышать себе на руку, чувствуется тепло, а если дунуть – ощущается прохлада?
9. Почему прохладно рядом с фонтаном?
10. Образующиеся белые клубы при выдохе на морозе иногда называют паром. Правильно ли это?
11. Почему запотевают очки, когда человек с мороза входит в комнату?
12. Почему в морозные дни над полыньёй в реке образуется туман?
13. Если в комнате достаточно тепло и влажно, то при открывании зимой форточки образуются клубы тумана, которые в комнате опускаются, а улице поднимаются. Объяснить явление.
14. Как по внешнему виду отличить в бане трубу с холодной водой от трубы с горячей?
15. Какое значение имеет влажность в природе и технике?
16. Как объяснить образование облачного следа за реактивным самолётом, летящим на большой высоте?
Преподаватель: Ермолаева О.И..