Гигрометры - приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.
Виды гигрометров
Существует несколько методов измерения влажности. Абсолютная влажность характеризует, сколько весит водяной пар, который в настоящий момент содержится в кубическом метре атмосферы. Относительная влажность - характеристика, которая показывает, насколько количество влаги, содержащейся в воздухе в момент измерения, близко к максимуму, возможному для данной температуры. Она измеряется в процентах и часто именно с ее описывают метеообстановку. Наконец, кроме абсолютной и относительной влажности, гигрометр может определять точку росы - температуру конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на холодной поверхности.
Как правило, измерительное оборудование определяет один из трех перечисленных показателей. Однако существуют формулы, позволяющие с вычислений получить остальные два. Поэтому, вне зависимости от того, что измеряет ваш гигрометр - точку росы, абсолютную или относительную влажность - вы сможете при необходимости рассчитать все три характеристики.
За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.
В волосяных гигрометрах измерение выполняется за счёт того, что длина тонкого волоса меняется, реагируя на количество влаги, с которой он контактирует. Прибор имеет определенные ограничения - измерения проводятся лишь в пределах от 30 до 80%. Индикация влажности осуществляется посредством несложного механизма. Изменение микроклимата воздействует на волос, сила натяжения которого усиливается или ослабляется. Он воздействует на шкив, к которому подсоединен. Шкив поворачивается и перемещает стрелку вдоль дугообразной шкалы. Поскольку действие такого гигрометра определяется исключительно законами механики, он не требует внешнего источника питания.
Объяснение:
Дано:
Δt = 1 ч = 3 600 с
h = 0,01 мм = 0,01·10⁻³ м
M = 0,0567 кг/моль
n = 2
F = 96 487 Кл/моль - постоянная Фарадея
ρ = 8 900 кг/м³
j - ?
По закону Фарадея:
m = M·I·Δt / (F·n) (1)
Объем слоя никеля:
V = S·h
или
V = m / ρ
Приравнивая, получим
S·h = m / ρ
S = m / (ρ·h) (2)
Из уравнения (1)
m = M·I·Δt / (F·n)
I = m·F·n/ (M·Δt) (3)
Плотность тока получим, Разделив (3) на (2)
j = I / S = m·F·n·ρ·h / (M·Δt·m) = F·n·ρ·h / (M·Δt)
Подставляя данные, получаем:
j = F·n·ρ·h / (M·Δt) = 96487·2·8900·0,01·10⁻³ / ( 0,0567 ·3600) ≈ 90 А/м²
