Øvelsesvejledning 1: Hvor meget vanddamp er der i lokalet?

I skal finde ud af hvor meget vanddamp, der er i det klasselokale, I sidder i lige nu.

Teori

Luftens evne til at indeholde vanddamp stiger med temperaturen. Der er altså plads til mere af den usynlige luftart vanddamp i luften, når den bliver varmere.

Grafen nedenfor viser, hvor meget vanddamp der er plads til i luften ved en bestemt temperatur, og det øges stærkt med højere temperatur. Mængden af vanddamp i luften måles i gram vand pr. kubikmeter luft (g/m³).

Graf der illustrerer luftens mætningskurve

Maksimale luftfugtighed:

Den maksimale mængde vanddamp, der kan være i luften ved en bestemt temperatur. Det er netop det, du kan aflæse på grafen ovenfor. Når luften netop indeholder det, den maksimalt kan, siges luften af være mættet.

Aktuelle luftfugtighed:

Den aktuelle mængde vanddamp, der er i luften. Denne mængde kan godt være mindre end der maksimalt kan være, og så siges luften af være umættet.

Relativ luftfugtighed:

Forholdet mellem den mængde vanddamp der maksimalt kan være i luften, og den mængde, der aktuelt er. Den relative luftfugtighed kan måles med et hygrometer. Den relative luftfugtighed måles i procent og kan beregnes ud fra formlen:

En luft på 10 °C kan maksimalt indeholde 9 g vand pr. m³. Hvis den f.eks. indeholder 5 g vand pr. m³ siger vi, at den er umættet, og den relative luftfugtighed er da 55% fordi:

Er der vand til stede kan der ske en fordampning, for der er stadig plads til mere vanddamp i luften. I naturen kan fordampningen ske fra planter og dyr, fra fugtig jord, fra søer og åer og fra havet.

Ønsker man i stedet at finde den aktuelle luftfugtighed, når man kender den relative og maksimale luftfugtighed, kan formel (1) omskrives til:

Dugpunktet:

Når luften indeholder den mængde luft, den maksimalt kan indeholde i forhold til den temperatur, den har, er den aktuelle luftfugtighed lig med den maksimale luftfugtighed, og derfor bliver den relative luftfugtighed lig med 100%. Når dette sker, siger vi, at luften har nået dugpunktet.

Begreber, I skal kunne, når I har lavet dette forsøg

Maksimal luftfugtighed
Aktuel luftfugtighed
Relativ luftfugtighed
Dugpunktet

Materiale

Labquest og 2 temperatursensorer
Målebånd/meterlineal

Fremgangsmåde

Brug labquest med to termometre til at bestemme den relative luftfugtighed og temperaturen i lokalet

Bestemmelse af relativ luftfugtighed

Tilslut to termometre til kanal 1 og 2 på LabQuest’en
Træk en stykke snørebånd over det termometer, der er tilsluttet kanal 2. Sæt snørebåndet fast med tape
Gør snørebåndet på termometeret vådt ved at stikke termometeret ned i en kolbe med vand, der mindst har rumtemperatur. Termometeret uden snørebånd skal IKKE gøres vådt
Vift blødt termometrene i luften
Fortsæt med at vifte termometrene langsomt, indtil temperaturerne ikke længere ændrer sig på skærmen. Skriv begge slut-temperaturer ned.
Udregn forskellen på den tørre og den våde temperatur (tør minus våd)
Aflæs den relative luftfugtighed i tabellen nedenfor

Tabel 1: Relativ luftfugtighed

	Tør temperatur minus våd temperatur (°C)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
10°C	88	77	66	55	44	34	24	15	6
11°C	89	78	67	56	46	36	27	18	9
12°C	89	78	68	58	48	39	29	21	12
13°C	89	79	69	59	50	41	32	22	15	7
14°C	90	79	70	60	51	42	34	26	18	10
15°C	90	80	71	61	53	44	36	27	20	13
16°C	90	81	71	63	54	46	38	30	23	15
17°C	90	81	72	64	55	47	40	32	25	18
18°C	91	82	73	65	57	49	41	34	27	20
19°C	91	82	74	65	58	50	43	36	29	22
20°C	91	83	74	67	59	53	46	39	32	26
21°C	91	83	75	67	60	53	46	39	32	26
22°C	92	83	76	68	61	54	47	40	34	28
23°C	92	84	76	69	62	55	48	42	36	30
24°C	92	84	77	69	62	56	49	43	37	31
25°C	92	84	77	70	63	57	50	44	39	33
26°C	92	85	78	71	64	58	51	46	40	34
27°C	92	85	78	71	65	58	51	46	40	34
28°C	93	85	78	72	65	59	53	48	42	37
29°C	93	86	79	72	66	60	54	49	43	38
30°C	93	86	79	73	67	61	55	50	44	39

Brug målebånd/meterlineal til at bestemme rumfanget af lokalet
Brug mætningskurven til at bestemme den maksimalt mulige luftfugtighed i lokalet for den temperatur, I lige har målt
Brug formel (2) til at beregne den aktuelle luftfugtighed i lokalet
Brug lokalets rumfang og den aktuelle luftfugtighed til at beregne, hvor mange gram vanddamp, der er i lokalet lige nu
Skriv dine egne resultater ind i skema 1 og alle gruppers resultater ind i skema 2

Resultater

Skema 1: Egne resultater

Luftens temperatur
Relativ luftfugtighed
Maksimal luftfugtighed
Aktuel luftfugtighed
Lokalets rumfang
Mængde vanddamp i lokalet

Skema 2: Resultater for alle grupper

	Temp. (°C)	Relativ (%)	Max (g/m3)	Aktuel (g/m3)	Rumfang (m3)	Vanddamp (g)
Gruppe 1
Gruppe 2
Gruppe 3
Gruppe 4
Gruppe 5
Gruppe 6
Gruppe 7
Gruppe 8

Supplerende opgaver til forsøget

Kan man se vanddampen i lokalet?
Hvorfor regner det ikke i lokalet?
Hvad skal der til, for at få kondens på vinduerne i lokalet?
Hvorfor er der forskel på gruppernes resultater
Hvilke usikkerheder er der ved forsøget?

Kreditering

Denne øvelsesvejledning er udarbejdet af Annette Kierkegaard. Vejledningen er udviklet til aktiviteten Vandet i luften på emu.dk.

Aktivitet