ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер p247.2: Влажность воздуха. Парциальное давление пара. Психрометр

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо рассмотреть физическую основу работы психрометра. Психрометр состоит из двух термометров: сухого и влажного. Испарение воды с фитиля влажного термометра охлаждает его. Разность показаний зависит от интенсивности испарения, которая, в свою очередь, определяется относительной влажностью воздуха. Однако скорость испарения также сильно зависит от условий теплообмена и массообмена вокруг шарика термометра, то есть от геометрических размеров прибора, материала фитиля и скорости обдува.

Вычисление и анализ:

Физически разность температур ΔT=T_сух -T_вл связана с парциальным давлением водяного пара p и давлением насыщенного пара p₀(T) при температуре влажного термометра. Уравнение психрометрической формулы (например, формула Ассмана) имеет вид: p=p₀(T_вл)-A·P·ΔT где P — атмосферное давление, а A — психрометрическая постоянная. Важно отметить, что коэффициент A не является универсальной физической константой. Он зависит от конструкции прибора: диаметра шарика термометра, длины и типа фитиля, а также от того, принудительно ли обдувается прибор или находится в неподвижном воздухе. Для разных типов психрометров (стационарный, аспирационный) значения A различаются. Следовательно, одна и та же относительная влажность может давать разные показания ΔT для приборов разной конструкции.

Проверка и вывод:

Если бы разность показаний зависела только от влажности, то все психрометры мира давали бы одинаковые результаты при одинаковых условиях среды. На практике же существуют различные таблицы пересчета показаний психрометра в влажность, составленные для конкретных моделей приборов (например, МВ-15 или аспирационного психрометра Ассмана). Это подтверждает, что конструкция влияет на результат. Таким образом, утверждение о том, что разность показаний зависит только от относительной влажности, неверно.