www.projektsako.cz
Fyzika Pracovní list č. 5 Téma: Měření teploty, relativní vlhkosti, rosného bodu, absolutní vlhkosti
Lektor:
Mgr. Libor Lepík
Projekt: Reg. číslo:
Student a konkurenceschopnost CZ.1.07/1.1.07/03.0075
Měření teploty, relativní vlhkosti, rosného bodu, absolutní vlhkosti
Teorie: Teplota je fyzikální veličina, která charakterizuje tepelný stav hmoty. Teplota je vlastností předmětů a okolí. Člověk je schopen vnímat a přiřadit tělesům pocity studeného, teplého či horkého. Teplota je skalární intenzivní veličina, která je vzhledem ke svému pravděpodobnostnímu charakteru vhodná k popisu stavu ustálených makroskopických systémů. Teplota souvisí s kinetickou energií částic látky. Teplota je základní fyzikální veličinou soustavy SI s jednotkou kelvin (K) a vedlejší jednotkou stupeň Celsia (°C). Nejnižší možnou teplotou je teplota absolutní nuly (0 K; -273,15 °C), ke které se lze libovolně přiblížit, avšak nelze jí dosáhnout. K měření teploty se používají teploměry. Vlhkost je vlastností vzduchu. Vlhkost vzduchu udává, kolik vody v plynném skupenství obsahuje dané množství vzduchu. Poměr mezi okamžitým množstvím vodních par ve vzduchu a množstvím par, které by měl vzduch o stejném tlaku a teplotě při plném nasycení, je relativní vlhkost vzduchu. Udává se v procentech (%). Teplota rosného bodu (rosný bod) je teplota, při které je vzduch maximálně nasycen vodními parami (relativní vlhkost vzduchu dosáhne 100 %). Pokud teplota klesne pod tento bod, pak dochází ke kondenzaci. Teplota rosného bodu je různá pro různé absolutní vlhkosti vzduchu: čím více je vodní páry ve vzduchu, tím vyšší je teplota rosného bodu, čili tím vyšší teplotu musí vzduch (a pára) mít, aby pára nezkondenzovala. Naopak pokud je ve vzduchu vodní páry jen velmi málo, může být vzduch chladnější, aniž pára zkondenzuje. Zjistíme-li hmotnost m vodní páry obsažené v jednotce objemu vzduchu V, pak určíme absolutní vlhkost vzduchu pomocí vzorce:
-2-
Otázky a úkoly: 1. Co je izohumida? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2. Je obsah vodní páry ve vzduchu ovlivňován teplotou? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... 3. Proč se člověku orosí brýle, když v zimě vstoupí do vyhřáté místnosti? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 4. Co je stoprocentní vlhkost? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
-3-
Praktická část Úkol č. 1: vyřešte V místnosti o rozměrech 8 m, 5 m, 3 m je při teplotě vzduchu 15°C relativní vlhkost 60%. Určete hmotnost vodní páry obsažené ve vzduchu místnosti. Podle tabulek má vodní pára při teplotě 15°C hustotu 12,8.10-3 kg.m-3. Řešení: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
-4-
Úkol č. 2: vyřešte Určete hmotnost vodní páry v místnosti. Pomůcky:
USB link, humidity/temp/dew point, metr
Postup: 1. Program DataStudio je určen k obsluze humidity/temp/dew point senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte humidity/temp/dew point senzor. 2. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit humidity/temp/dew point senzor. 3. Zapojíte humidity/temp/dew point senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Spustíte měření tlačítkem Start. Určete rozměry místnosti.
Zpracování dat: Naměřené rozměry místnosti: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... Obrázek č. 1: foto výsledného měření na monitoru počítače připojeného k senzoru
-5-
Výsledky: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ….……………………………………………………………………………………… ….……………………………………………………………………………………… …...……………………………………………………………………………………… ...………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
Úkol č. 3: vyřešte Určete hmotnost vodní páry v místnosti, ve které se nacházíte. Pomůcky:
USB link, humidity/temp/dew point, metr
Postup: 1. Program DataStudio je určen k obsluze humidity/temp/dew point senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte humidity/temp/dew point senzor. 2. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit humidity/temp/dew point senzor. 3. Zapojíte humidity/temp/dew point senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Spustíte měření tlačítkem Start. Určete rozměry místnosti.
-6-
Zpracování dat: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
Úkol č. 4: vyřešte Určete teplotu, relativní vlhkost, rosný bod, absolutní vlhkost na různých místech v průběhu vyučovací hodiny. Pomůcky:
USB link, humidity/temp/dew point, metr
Postup: 1. Program DataStudio je určen k obsluze humidity/temp/dew point senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte humidity/temp/dew point senzor. 2. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit humidity/temp/dew point senzor. 3. Zapojíte humidity/temp/dew point senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Spustíte měření tlačítkem Start. 5. Měříte na pěti různých místech školy.
-7-
Tabulka č. 1: tabulka pro zapisování výsledků měření Místo měření Teplota Relativní vlhkost Rosný bod Absolutní vlhkost Datum a čas
-8-
Závěr: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
-9-
