测定空气的相对湿度实验方法
【目的和要求】
学习用露点法测定空气的相对温度。
【仪器和器材】
露点测定器,温度计(0-100℃),水(约100毫升),碎冰块50克,软布,镊子,装水和冰的小烧杯2只,附有橡皮球的滴管,若露点接近或低于0℃,备一些食盐。
【实验方法】
实验装置如图3.12-1所示。圆柱形金属盒有一个十分光亮的底面。上侧面有开口,开口旁边有一小孔,用来插入温度计。环形金属片套在金属盒上,它的一面也是十分光亮,并与金属盒的光亮面在同一平面内。金属盒和环形片用胶木垫圈隔开,防止相互间的热传导,搅拌器插在开口中。
1.实验前,用呢绒(或软皮)把金属盒和环形金属片的表面仔细擦净,向金属盒里注入约半盒室温的水,光测出室温,再向水里投入适量碎冰块,然后插入温度计,温度计的玻璃泡应浸没在水中,温度计的刻度要向着金属环的光亮面,以便读数。
2.用搅拌器搅动冰块,观察温度计,看到水温迅速下降。
3.观察环形金属片和金属盒的表面,通过对比,可以看到,当温度计的示数降到某一值时,金属盒附近的空气中的未饱和水蒸气达到饱和,在金属盒表面形成细小的露滴。由于金属盒薄壁的导热性能好,可以认为金属盒表面附近空气的温度与盒内水的温度相等,记录下开始出现露滴时的温度t1,并停止搅拌。
不同温度下水的饱和汽压(单位:帕)
t℃ |
P |
t℃ |
P |
t℃ |
P |
t℃ |
P |
-15 |
1.92×102 |
3 |
7.58×102 |
21 |
2.486×103 |
39 |
6.990×103 |
-14 |
2.08×102 |
4 |
8.13×102 |
22 |
2.643×103 |
40 |
7.374×103 |
-13 |
2.25×102 |
5 |
8.72×102 |
23 |
2.809×103 |
41 |
7.777×103 |
-12 |
2.44×102 |
6 |
9.34×102 |
24 |
2.983×103 |
42 |
8.198×103 |
-11 |
2.65×102 |
7 |
1.001×103 |
25 |
3.167×103 |
43 |
8.638×103 |
-10 |
2.87×102 |
8 |
1.073×103 |
26 |
3.361×103 |
44 |
9.099×103 |
-9 |
3.11×102 |
9 |
1.148×103 |
27 |
3.564×103 |
45 |
9.582×103 |
-8 |
3.35×102 |
10 |
1.228×103 |
28 |
3.779×103 |
50 |
1.233×104 |
-7 |
3.63×102 |
11 |
1.312×103 |
29 |
4.004×103 |
60 |
1.991×104 |
-6 |
3.91×102 |
12 |
1.402×103 |
30 |
4.242×103 |
70 |
3.115×104 |
-5 |
4.21×102 |
13 |
1.497×103 |
31 |
4.992×103 |
80 |
4.733×104 |
-4 |
4.55×102 |
14 |
1.598×103 |
32 |
4.753×103 |
90 |
7.009×104 |
-3 |
4.89×102 |
15 |
1.705×103 |
33 |
5.032×103 |
100 |
1.013×105 |
-2 |
5.28×102 |
16 |
1.817×103 |
34 |
5.319×103 |
150 |
4.759×105 |
-1 |
5.68×102 |
17 |
1.937×103 |
35 |
5.623×103 |
200 |
1.554×106 |
0 |
6.11×102 |
18 |
2.604×103 |
36 |
5.940×103 |
250 |
3.975×106 |
1 |
6.57×102 |
19 |
2.197×103 |
37 |
6.274×103 |
300 |
8.589×106 |
2 |
7.05×102 |
20 |
2.333×103 |
38 |
6.625×103 |
350 |
1.653×106 |
4.停止搅拌后,水的温度还会继续下降一些,金属盒表面的露滴随着增多一些。然后,水的温度又开始上升,金属盒表面的露滴逐渐减少,直到露滴完全消失,表面恢复原来的光亮。记下此时的温度t2。在一般情况下,温度t1比露点稍低一些,温度t2又比露点稍高一些,通常取两者的平均值为露点,即t=(1/2)(t1+t2)。
5.从上表查出露点温度t对应的饱和水汽压值p,这就是测量时空气中水蒸气的压强,即空气的绝对湿度。再查出室温下水的饱和汽压P,由公式B=(p/P)×100%,求出此时空气的相对湿度。
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