С помощью каких приборов определяют влажность воздуха: Приборы для измерения влажности воздуха — урок. Физика, 8 класс.

Содержание

Влажность воздуха и ее измерение

Цели урока:

дать понятие о влажности воздуха.
показать практическое применение и важность данной физической величины.

Задачи урока:

Образовательные:
подготовить учащихся к восприятию нового материала по теме «Влажность воздуха и ее измерение»;
сформулировать и дать представление об относительной влажности воздуха;
продемонстрировать различные способы измерения влажности воздуха при помощи измерительных приборов – психрометра, гигрометра;
показать, как меняется относительная влажность воздуха с помощью датчиков – относительной влажности и температуры;
с помощью формулы научить определять относительную влажность воздуха.
Развивающие:
выработать умение и навыки при работе с приборами;

развивать познавательный интерес, наблюдательность, научить решать задачи по определению относительной влажности воздуха.
Воспитательные:
формировать положительный интерес к физике;
показать значение влажности воздуха в определенных условиях, способы применения в метеорологии
развивать авыки проведения физического эксперимента.

Тип урока – комбинированный.

Методы:

рассказ-беседа;
сообщение учащихся;
физический эксперимент;
практические упражнения.

Формулированные явления:

наблюдать;
выставлять проблему;
экспериментировать (проводить эксперимент) ;
анализировать;
применять, прогнозировать.

Оборудование: компьютер и мультимедийный проектор; психометрическая таблица; таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара при различной температуре; изображение гигрометров и прибор психрометр; колба стеклянная, объемом 0,5 л, электрическая плитка, датчики относительной влажности и температуры, система сбора данных, программно-аппаратный комплекс AFS.

План урока:

Организационный. (1 мин.)
Актуализация знаний: опрос (5 мин.)
Изучение нового материала:
Организация восприятия учебного материала (работа с презентацией учащихся, заполнение опорного конспекта). Демонстрационные опыты. (20 мин.)
Закрепление, обработка умений. (10 мин.)
Подведение итогов. (8 мин.)
Задание на дом. (1 мин.)

ХОД УРОКА

1. Организационный

– Добрый день юноши и девушки. Для того, чтобы затронуть тему нашего урока, нам необходимо ответить на ряд вопросов по теме «Насыщенный пар. Зависимость давления насыщенного пара от температуры». Затем мы посмотрим презентацию учеников вашего класса на тему нашего урока, из которой вы узнаете:

как влияет влажность воздуха на технологические процессы;
какими приборами можно измерить влажность воздуха;
как рассчитать относительную влажность воздуха (при этом необходимо вести конспект основных определений и формул).

Далее посмотрим демонстрационные опыты, с помощью которых можно увидеть, как меняется относительная влажность воздуха и температура. При этом будем использовать датчики относительной влажности и температуры. В конце урока проверим свои приобретенные знания и умения.

2. Опрос

а) Работа с таблицами зависимости давления и плотности насыщенного пора от температуры.

– При каком давлении вода будет кипеть при 19^оС? (Ответ: 2,2 кПа).
– Давление водяного пара при 14^оС было равно 1кПа. Был ли этот пар насыщенным? (Ответ: не был).
– Какова плотность насыщенного водяного пара при 100^оС? (Ответ: 0,59 кг/м³).

б) Образующие белые клубы при выдохе на морозе иногда называют паром. Правильно ли это? (Ответ: нет, это туман – мельчайшие капельки воды).
– В каком состоянии вещества плотность повышается с повышением температуры и почему это происходит? (Ответ: в состоянии насыщенного пара).

3. Изучение нового материала

Предоставляется слово вашим ученикам. (Презентация). Некоторые выдержки из нее мы запишем. Итак:

а) Влияние влажности воздуха на процессы, протекающие на Земле, а именно:

на здоровье человека;
на с/х угодия;
на флору и фауну.

б) Влияние влажности воздуха на технологические процессы:

на сушку, хранение готовых изделий;
в книгохранилищах, музеях.

в) Что такое водяной пар в атмосфере.
г) Какими величинами характеризуется влажность воздуха, как можно рассчитать влажность воздуха.

– Далее приступим к экспериментальному определению влажности воздуха с помощью приборов.

Относительную влажность воздуха можно измерить с помощью ряда приборов. Это гигрометр и психрометр.

Психрометр. (Показ прибора с сопровождением опытами учащихся по определению влажности с двумя термометрами).
Гигрометр волосяной.
Гигрометр конденсационный. (Фрагмент видеокассеты. Определение точки росы – температуры при которой пар становится насыщенным).

– Переходим к демонстрационным опытам. В этих опытах используется оборудование экспериментальной установки:

Система сбора данных, подключенная к компьютеру.
Датчик относительной влажности:

Диапазон измерений: 0-95%;

Точность измерений: 1%.

Датчик температуры поверхности:

Диапазон измерений: от – 25 до 125^оС ;
Точность измерений: ± 0,2^оС при 0 оС; ± 0,5^оС при 100^оС.

Колба стеклянная объемом 0,5 л.

Электрическая плитка.

Методика выполнения эксперимента.

Проведение измерений.

Демонстрируем учащимся измерение влажности воздуха в классной комнате. Для этого держим датчик относительной влажности воздуха и датчик температуры в руке (не зажимая) – 1 мин.
Измеряем температуру и влажность выдыхаемого вами воздуха. Для этого подносим датчики влажности и температуры ко рту и выполняем несколько вдохов и выдохов в течение 20 с. Измеряем температуру и влажность выдыхаемого вами воздуха. Для этого подносим датчики относительной влажности и температуры ко рту и выполняем несколько выдохов в течение не менее 20 с.

Помещаем датчик относительной влажности в колбу с водой, при этом датчик должен располагаться выше уровня воды в колбе. Демонстрируем учащимся увеличение относительной влажности воздуха в сосуде. Длительность проведения опыта 2-3 мин.

Закрепляем датчики относительной влажности и температуры на штативе на расстоянии 40-50 см от поверхности электрической плитки. Включаем плитку и демонстрируем учащимся уменьшение относительной влажности воздуха с возрастанием температуры нагрева плитки. Длительность проведения опыта 3-5 мин.
Результаты всех опытов фиксируются на графиках:

По окончании проведения опытов, результаты исследований (относительная влажность воздуха в классной комнате) сравниваются с результатами, полученными с использованием прибора для измерения относительной влажности воздуха (психрометр).

4. Закрепление

– Что понимают под влажностью воздуха?
– Что называют абсолютной влажностью воздуха? Какая формула выражает смысл этого понятия? В каких единицах ее выражают?
– Что такое упругость водяного пара?
– Что называют относительной влажностью воздуха? Какие формулы выражают смысл этого понятия в физике и метеорологии? В каких единицах ее выражают?
– Относительная влажность воздуха 70%, что это значит?
– Что называют точкой росы?
– С помощью каких приборов определяют влажность воздуха?
– Начертите рисунок, объясните устройство и принцип работы волосяного и конденсационного гигрометров и психрометра.

Решение задач

Используется психрометрическая таблица.

1. Влажность воздуха равна 65%, а показание сухого термометра равно 10оС. Какую температуру показывает влажный термометр? (Ответ: tвл = 7оС).

2. Температура сухого термометра равна 10оС, температура влажного термометра –8оС. Определите относительную влажность воздуха. (Ответ: 76%).

5. Подведение итогов

Учащиеся обобщают и систематизируют полученные знания по теме.
Анализируя опыты, приходят к решению, что с помощью датчиков можно более точно определить относительную влажность воздуха в тех помещениях, где необходимо поддерживать определенные условия. Например, библиотеки, музеи растения и многое другое.

6. Задание на дом:

П. 74, задачи на с. 191 (5,6).

Список литературы:

Аствацатуров, Г.О. Дизайн мультимедийного урока: методика, технологические приемы, фрагменты уроков. – Волгоград: Учитель, 2009. –133с. – ISBN 978-5-7057-2029-3.– 5000экз.
Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике 10 класс.–М.: ВАКО, 2014.–400 с. – (В помощь школьному учителю).
Физика. 10 класс: поурочные планы по учебнику Г.Я. Мякишева, Б.Б.Буховцева, Н.Н. Сотского «Физика. 10 класс»/ авт.- сост. Г.В. Маркина, С.В. Боброва.– Волгоград: Учитель, 2006.– 302 с.
https://urok.1sept.ru/articles/591254/Прозаровская Любовь Александровна, учитель физики
Ханжина Елена Вячеславовна, кандидат пед. наук, доцент кафедры теоретической физики, теории и методики обучения физике.
Описание экспериментальной установки.

Взаимные превращения жидкостей и газов. Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха. Физика. 10 класс. — Объяснение нового материала

Комментарии преподавателя

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.
Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой.
Большое значение имеет относительная влажность воздуха, сообщения о которой каждый день
звучат в сводках метеопрогноза.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

ТОЧКА РОСЫ

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.
Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.
Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости — росы.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.
Точка росы также характеризует влажность воздуха.
Примеры: выпадение росы под утро, запотевание холодного стекла, если на него подышать, образование капли воды на холодной водопроводной трубе, сырость в подвалах домов.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы — гигрометры.
Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический.

Так как непосредственно измерить давление водяных паров в воздухе сложно, относительную влажность воздуха измеряют косвенным путем.

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной гигрометр в зимнее время являются основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещения.

Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр
( по др. гречески «психрос» означает холодный).
Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения.
Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться.

В психрометре есть два термометра. Один — обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

Домашняя работа.

Задание 1. Ответь на вопросы.

— Что понимается под влажностью воздуха?

— Что называют абсолютной влажностью воздуха? Какая формула выражает смысл этого понятия? В каких единицах ее выражают?

— Что называют относительной влажностью воздуха? Какие формулы выражают смысл этого понятия в физике и метеорологии? В каких единицах ее выражают?

— Относительная влажность воздуха 70%, что это значит?

— Что называют точкой росы?

— С помощью каких приборов определяют влажность воздуха?

— Каковы субъективные ощущения влажности воздуха человеком?

— Начертив рисунок, объясните устройство и принцип работы волосяного и конденсационного гигрометров и психрометра.

Задание 2. Решить задачи.

Задача 1. Разность показаний сухого и влажного термометров равна 40С. Относительная влажность воздуха 60%. Чему равны показания сухого и влажного термометра.

Задача 2. Влажность воздуха равна 78%, а показание сухого термометра равно 120С. Какую температуру показывает влажный термометр?

К занятию прикреплен файл » Это интересно.». Вы можете скачать файл с дополнительным материалом в любое удобное для вас время.

Использованные источники:

http://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/
http://www.youtube.com/watch?v=cj7IrONkCgA
http://www.youtube.com/watch?v=trjezk4mAYY
http://www.youtube.com/watch?v=omY0aqtDWOM
http://www.youtube.com/watch?v=VqLk9dAy4zo
http://www.youtube.com/watch?v=T6D5wjS73jk

Как работают приборы для измерения влажности — Максимальные погодные приборы

8 декабря 2021 г. 3 апреля 2023 г. Измерение влажности

Что такое прибор для измерения влажности?

Прибор для измерения влажности используется для измерения содержания влаги в воздухе, поскольку влажность не всегда можно увидеть, но обычно можно почувствовать. В то время как большинство вещей измеряется в научных единицах, таких как килограммы, метры или секунды, влажность немного отличается и измеряется двумя совершенно разными способами.

Как пользоваться прибором для измерения влажности

Одно из возможных измерений называется удельной влажностью , которая представляет собой массу водяного пара, присутствующего в массе воздуха (включая воду), выраженную в таких единицах, как в граммах на килограмм. Существует очень похожее измерение, называемое коэффициентом смешивания, который представляет собой массу водяного пара в массе сухого воздуха, также выражаемую в таких единицах, как граммы на килограмм.

Гораздо более распространенное измерение называется относительная влажность , которая представляет собой количество водяного пара в воздухе по сравнению с максимальным количеством, которое может быть при этой температуре, выраженное только в процентах. В очень влажный день относительная влажность может составлять 90–100 процентов; в сухой день, при сухом ветре и малой вероятности дождя или его отсутствии, скорее всего, будет 60–75 процентов. Когда метеорологи говорят о проценте влажности, они имеют в виду относительную влажность.

Почему важно знать влажность?

Все мы слышали, что разница между жарким летом на юго-западе Америки и юго-востоке Америки заключается в том, что на юго-западе наблюдается «сухая жара», а на юго-востоке более влажно. Причина, по которой влажный 90-градусный день может казаться более жарким, чем 100-градусный сухой день, связана с тем, как человеческий организм регулирует температуру. Наше тело охлаждается за счет испарения нашего пота, поэтому в день с относительной влажностью 95% ваш пот не испарится, потому что воздух уже почти насыщен влагой, поэтому ваше тело не сможет охладиться, создавая ощущение жарче, чем в сухой день. Вот почему в отчете о погоде показано, что «ощущаемая» температура во влажный день выше, чем температура воздуха. Поэтому, если у вас дома есть только уличный термометр, вы, возможно, не получите полной картины того, насколько жарко вам будет на самом деле. Например, если температура воздуха 90 градусов, «ощущаемая» температура будет 94,6 градуса при относительной влажности 50% и колоссальные 126,6 градуса при относительной влажности 95%. Вот почему тепловой удар и тепловое истощение чаще встречаются во влажном климате, чем в сухом.

Влажность также вызывает изменение формы некоторых материалов, особенно дерева. Во время влажного лета вы можете заметить, что двери в вашем доме не так легко открываются или закрываются, или что ваша лестница скрипит сильнее. Это происходит потому, что древесина поглощает влагу из окружающего воздуха и начинает набухать. Так что, если ваша входная дверь застряла в середине лета, это может быть просто потому, что она вздулась в особенно жаркий и влажный день, и она вернется к нормальной работе, когда уровень влажности упадет.

Как работает гигрометр?

Гигрометр является важным прибором в метеорологии. Он имеет множество коммерческих применений, но основной целью устройства является измерение количества водяного пара (влажности) в воздухе.

Основным назначением прибора является определение количества влаги в воздухе и сравнение этого числа с максимальным количеством влаги, которое потенциально может содержаться в воздухе, замкнутом пространстве или почве. Как и другие инструменты, используемые для измерения влажности, гигрометры работают, полагаясь на другие величины или измерения температуры, массы и давления, среди прочего, поскольку эти вещи поглощают влагу.

В случае электронного прибора влажности они могут измерять емкость или сопротивление пробы воздуха и вычислять влажность на основе этого.

В случае емкостного гигрометра есть две металлические пластины с воздухом между ними. Чем больше воды в воздухе, тем больше она влияет на емкость пластин. Измеряя, сколько этого заряда может быть сохранено, можно измерить влажность. Емкостные гигрометры созданы для приложений, где важна цена, хрупкость или пространство, поэтому они рискуют точностью считывания влажности ради доступности устройства.

Какие существуют три типа гигрометров?

Существует 3 различных типа гигрометров: резистивные, емкостные и теплопроводные гигрометры.

Резистивный гигрометр

Проводящая пленка резистивного гигрометра изготовлена из хлорида лития и углерода. Проводящая пленка помещается между металлическими электродами. Сопротивление проводящей пленки зависит от изменения значения влажности окружающего воздуха.

Влага, поглощаемая хлоридом лития, зависит от относительной влажности. Если относительная влажность высокая, хлорид лития будет поглощать больше влаги, и его сопротивление уменьшится. Изменение значения сопротивления измеряется путем подачи переменного тока на мост. Препятствия, возникающие в потоках тока, показывают значение сопротивления или значение относительной влажности.

Емкостный гигрометр

Изменение емкости конденсатора показывает влажность окружающей среды. Емкостный гигрометр дает очень точные результаты и состоит из помещения гигроскопического материала между металлическими электродами.

Гигроскопичный материал может быстро впитывать воду, поскольку емкость конденсатора уменьшается. Затем электронная схема измеряет изменение емкости.

Гигрометр теплопроводности

Датчики влажности теплопроводности используются для измерения абсолютной влажности. Они делают это, вычисляя разницу теплопроводности сухого и влажного воздуха. Два термистора NTC подвешены на тонких проводах с датчиком.

Один из термисторов находится в камере, которая выходит на воздух через ряд вентиляционных отверстий. Второй термистор помещается в другую камеру внутри датчика, который герметично запечатан в сухом азоте. Электрическая мостовая схема пропускает ток к термисторам, которые начинают самонагреваться.

Так как один из термисторов подвергается воздействию влаги из воздуха, он будет иметь другую проводимость. Можно произвести измерение разницы сопротивлений двух термисторов, которая будет прямо пропорциональна уровню влажности.

Как пользоваться прибором для измерения влажности в домашних условиях

Чтобы полностью понять, как пользоваться прибором для измерения влажности или гигрометром, полезно знать, когда и где его можно использовать. Настраиваемые пользователем и простые в использовании, наши приборы максимальной влажности можно легко установить прямо у вас дома. Мы создали эти приборы с расчетом на долговечность, поэтому мы знаем, что вы сможете измерять влажность долгие годы. Stratus, наш прибор для определения относительной влажности, обеспечивает точное и надежное измерение относительной влажности на открытом воздухе по шкале от 0 до 100 %. Стрелка в центре прибора позволяет наблюдать за изменениями условий.

Или, может быть, вы предпочитаете ComfortMinder, который сочетает в себе влажность и температуру в помещении в одном приборе. Вы можете точно настроить комфорт в любом месте вашего дома с помощью ComfortMinder. Подходит для использования вне помещений в защищенных местах. Никаких внешних проводов или датчиков не требуется.

Заключительные мысли

Влажность может сильно повлиять на «ощутимую» температуру, поэтому знание уровня влажности — хороший способ узнать, как одеться по погоде перед выходом из дома. Ознакомьтесь со всеми приборами влажности Maximum на странице https://www.maximum-inc.com/weather-instruments/humidity 9.0007

Гигрометр | метеорологический прибор | Британика

Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история

В этот день в истории
Викторины
Подкасты
Словарь
Биографии
Резюме
Популярные вопросы
Обзор недели
Инфографика
Демистификация
Списки
#WTFact
Товарищи
Галереи изображений
Прожектор
Форум
Один хороший факт

Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история

Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
#WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

Студенческий портал
Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
No related posts.