При появлении тумана и инея окружающий воздух становится влажным. Можно ли с помощью прибора прогнозировать климатические изменения в природе, в производстве и подстраивать процесс изготовления изделий на производстве в оптимальном температурном режиме? Очень важной физической характеристикой внешнего воздействия служит влажность воздуха, а также и устройство прибора для её измерения.

Для нормального протекания технологических процессов на производстве очень важны микроклиматические условия, а именно необходима информация о влажности воздуха в помещении. Если в нём содержится мало водяных паров, то это создаёт ощущение сухости во рту, наша одежда «электризуется» и липнет к телу, цветы быстро засыхают, хлеб становится черствым. Наоборот, если пар, содержащийся в воздухе, очень близок к насыщению, то есть когда число испарившихся частиц равно числу конденсированных, и при понижении температуры произойдёт его конденсация,все предметы покроются капельками влаги.

Влажность может измеряться несколькими способами, но наиболее часто используют такое определение, как «относительная влажность». Чтобы понять, что такое «относительная влажность», определим понятие «абсолютная влажность».

Абсолютная влажность – масса водяного пара, содержащаяся в объеме воздуха, деленная на массу сухого воздуха, при данной температуре. Чем жарче воздух, тем больше воды он может содержать.

Относительная влажность воздуха показывает выраженную в процентах долю, которую составляет плотность водяного пара, содержащегося в данный момент в воздухе, от плотности насыщенного водяного пара при такой же температуре

Относительная влажность воздуха равна отношению плотности пара в данный момент времени к плотности насыщенного пара.

Приборы, с помощью которых можно измерить относительную влажность воздуха:

волосяной гигрометр, психрометр.

Волосяной гигрометр состоит из деталей:

1 – обезжиренный человеческий волос, который чувствителен к изменению относительной влажности, он закреплён в верхней части прибора – 2, обёрнут вокруг ролика (3) и натянут при помощи специально подобранного грузика (4). К ролику прикреплена стрелка (5).

По изменению степени натяжения волоса, который вращает ролик вместе со стрелкой, можно судить об относительной влажности воздуха. При передвижении стрелки можно узнать числовое значение относительной влажности воздуха, выраженной в процентах.

Рассмотрим теперь устройство и принцип действия психрометра– более точного прибора для измерения влажности воздуха.

Психрометр имеет два термометра: сухой (изображен слева на рисунке) и влажный (изображен соответственно справа). Почему они так называются? Один из них находится в воздухе, а второй обвязан кусочком марли, погруженным в воду (см. рисунок). По мере испарения воды с поверхности марли происходит понижение её температуры. «Сухой» термометр показывает обычную температуру воздуха. Если измерить значения температур сухого и влажного термометра и найти их разность, то с помощью специальной психрометрической таблицы определим относительную влажность воздуха.

Определим относительную влажность воздуха с помощью таблицы. Пусть в комнате температура 20 °С, а влажный термометр показывает 15 °С. То есть разность показаний термометров 5 °С. В таблице по вертикальной строке «20», движемся до пересечения с колонной со значением «5». Находим число: 59. Следовательно, относительная влажность воздуха в той комнате, где висит психрометр, составляет именно 59 %.

Оказывается, если мало водяных паров в воздухе, то влажный термометр всегда будет показывать температуру меньшую, чем сухой. Потому что парообразование с поверхности марли идёт интенсивно, и на это расходуется теплота «отбираемая» у воды на марле, и она охлаждается. Если воздух настолько влажный, что содержащийся в нём водяной пар является насыщенным, то испарения воды с поверхности марли не будет. Следовательно, оба термометра будут показывать равные температуры, и это будет означать, что относительная влажность воздуха равна 100%.

Для оптимально протекающих технологических процессов на производстве необходимо выдерживать нормы микроклиматических условий, как температурный режим, так и влажность воздуха. Для анализа температурного режима используют точный прибор – психрометр.