1a. Dynamika vlhkosti vzduchu ve cvičebně biofyziky během výuky

Vlhkost vzduchu je určena obsahem vodních par v ovzduší, které se do něj dostávají odpařováním vodních ploch, nejrůznějších substrátů obsahujících vodu (sníh, led, zemina), stejně jako transpirací rostlin či ze vzduchu vydechovaného živočichy.

Absolutní vlhkost f = množství vodních par v kg, obsažené v 1 m³ vzduchu.

Maximální vlhkost F = množství vodních par v 1 m³, jaké by vzduch při dané teplotě zcela nasytilo.

Relativní vlhkost ø = poměr absolutní vlhkosti k maximální vlhkosti f/F. Tento poměr je možno nahradit také poměrem p/P, kde p = tenze par ve vzduchu skutečně obsažených a P je tenze nasycených par při dané teplotě = ø = p/P. Relativní vlhkost vzduchu se obvykle udává v procentech:

Hodnota relativní vlhkosti závisí nepřímo úměrně na teplotě a vzdušném proudění.

Přístroje, kterými měříme relativní vlhkost vzduchu se nazývají psychrometry. V našem experimentu budeme používat psychrometr Assmanův.

Na vlhkosti vzduchu závisí termoregulační ochlazovací mechanismus teplokrevných živočichů, spočívající ve vypařování vody z plic a potu z povrchu těla. K vypařování dochází jen tehdy, není-li okolní vzduch nasycen vodními parami. Je-li značně vlhký nebo dokonce nasycený vodní parou, voda se nemůže z těla odpařovat.V takovém prostředí na kůži vzniká nepříjemný pocit stálé vlhkosti a termoregulační ochlazovací mechanismus selhává. Teplokrevnými živočichy je nejlépe snášena vlhkost 30-70 %.

Na relativní vlhkosti vzduchu tak závisí celkový tepelný komfort organizmu. Vysoké teploty prostředí jsou mnohem lépe snášeny při nízkém stupni vlhkosti vzduchu než naopak.

Funkce řady citlivých přístrojů závisí na relativní vlhkosti vzduchu.

1. Odšroubujeme kryt vlhčícího mulu, mul navlhčíme deionizovanou vodou z malé kádinky a lehce vymačkáme. Kryt vrátíme zpět.
2. Zablokujeme otáčení ventilátoru aretovací páčkou. Natáhneme pero strojku ventilátoru (jednou dokola), odaretujeme a po 3 min. (za konstantního chodu ventilátoru) odečítáme teplotu na teploměru suchém (t) a vlhkém (t').
3. Měření opakujeme 5krát.
4. Do výsledkové tabulky uvedeme teploty t a t', dále tenze par P a P' nalezené v tabulkách (k dispozici v laboratoři; hledej vždy nejbližší hodnotu), jak pro teploty t, tak i pro teploty t'.
5. U jednotlivých kombinací výsledků vypočteme relativní vlhkost podle vztahu:

   

   P'- tenze nasycených par při teplotě vlhkého teploměru v torrech (tabulky)
   P - tenze nasycených par při teplotě suchého teploměru v torrech (tabulky)
   A - empirická konstanta pro odpařování vody A = 0,00069
   b - barometrický tlak v torrech
   t - teplota na suchém teploměru
   t'- teplota na vlhkém teploměru
   
   
6. Do výsledné tabulky rovněž zařadíme hodnoty relativní vlhkosti pro jednotlivá měření odečtené z tabulky dodávané výrobcem (k dispozici v laboratoři).
7. U vypočtených a u tabulkových hodnot relativní vlhkosti vzduchu provedeme statistickou analýzu (průměr, směrodatná odchylka výběrová, relativní a průměru).
8. Měření zopakujeme na 3 psychrometrech umístěných na různých místech v laboratoři.
9. Výsledky zhodnotíme intervalem shody:
   9.1. U každého psychrometru zhodnotíme průměrné vypočtené hodnoty relativní vlhkosti s průměry hodnot tabulkových.
   9.2. Nakonec zhodnotíme průměrné vypočtené hodnoty všech 3 psychrometrů mezi sebou.
10. V diskusi zhodnotíme eventuální rozdíly relativní vlhkosti způsobené rozdílným mikroprostředím.