Номер 6, страница 69 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

6. Можно ли, используя психрометр, определить относительную влажность воздуха, температура которого ниже 0 °С?

Да, с помощью психрометра можно определить относительную влажность воздуха при температуре ниже $0^\circ \text{С}$. Однако принцип его работы и методика измерений имеют свои особенности в таких условиях.

Стандартный психрометр состоит из двух термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра обернут тканью, смоченной водой. При положительных температурах вода с ткани испаряется, что приводит к охлаждению термометра. Разность температур между сухим и влажным термометрами напрямую зависит от интенсивности испарения, а та, в свою очередь, от относительной влажности воздуха.

Когда температура окружающего воздуха опускается ниже $0^\circ \text{С}$, вода на ткани влажного термометра замерзает, и его резервуар покрывается тонким слоем льда. В этом случае охлаждение происходит уже не за счет испарения воды, а за счет сублимации льда — его прямого перехода из твердого состояния в газообразное (водяной пар), минуя жидкую фазу.

Процесс сублимации, так же как и испарение, является эндотермическим, то есть требует поглощения энергии (скрытой теплоты сублимации). Эта энергия отбирается у термометра, вызывая его охлаждение. Скорость сублимации, а следовательно, и степень охлаждения термометра, покрытого льдом, зависит от парциального давления водяного пара в воздухе, то есть от его относительной влажности. Чем суше воздух, тем интенсивнее идет процесс сублимации и тем больше будет разность показаний сухого и "обледенелого" влажного термометров.

Для определения относительной влажности по показаниям такого психрометра необходимо использовать специальные психрометрические таблицы или формулы, рассчитанные именно для отрицательных температур (для так называемого "ледяного" термометра). Эти таблицы отличаются от тех, что используются при положительных температурах, так как теплота сублимации льда больше теплоты парообразования воды.

Ответ: Да, можно. При отрицательных температурах вода на влажном термометре замерзает, и его охлаждение происходит за счёт сублимации льда. Для вычисления относительной влажности в этом случае необходимо использовать показания сухого и влажного (покрытого льдом) термометров и специальные психрометрические таблицы, рассчитанные для отрицательных температур.