Решение: Показания термометров психрометра
Статья к заданиюИзмерение влажности воздуха
Оптимальное значение относительной влажности [1] в помещении лежит в пределах 40–60%. Отклонение от нормы становится причиной плохого самочувствия и в целом приносит дискомфорт человеку.
Измерить влажность воздуха можно при помощи специальных приборов: гигрометров и психрометров. Работа гигрометров основана на зависимости физических параметров различных материалов от влажности. Волосной гигрометр состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении содержания водяных паров в воздухе сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале. В плёночном гигрометре в качестве чувствительного элемента выступает органическая плёнка, присоединённая к шкиву. При изменении влажности натяжение плёнки усиливается или уменьшается. Принцип действия конденсационного гигрометра состоит в измерении температуры, называемой точкой росы, при которой начинается конденсация влаги из воздуха. Механизм же работы психрометрических устройств основан на разности показаний сухого и влажного термометров.
[1] Абсолютная влажность характеризует массу водяных паров в кубическом метре воздуха, а относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной массе водяного пара, которая может содержаться в 1 м³ воздуха при данной температуре.
Используя материал, объясните, различаются ли показания сухого и влажного термометров психрометра при относительной влажности воздуха 100%.
Решение по шагам
3 шагаПоказания влажного термометра обычно ниже показаний сухого, поскольку испарение воды с его поверхности отнимает энергию и охлаждает термометр.
При относительной влажности 100% воздух насыщен водяным паром, поэтому дальнейшее испарение воды с поверхности влажного термометра не происходит.
Влажный термометр не охлаждается испарением и поэтому показывает такую же температуру, как сухой термометр.
$$t_{\text{сухого}} = t_{\text{влажного}}$$Показания термометров не различаются: при относительной влажности 100% сухой и влажный термометры показывают одинаковую температуру, поскольку испарение воды с влажного термометра не происходит.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Утверждать, что влажный термометр показывает более низкую температуру при любой влажности.
Не объяснять равенство показаний прекращением испарения.
Путать относительную влажность 100% с отсутствием водяного пара в воздухе.