Opgave: Find dugpunkt og fugtighed

Formål:

Find dugpunktstemperatur, Absolutte fugtighed (gram/m3) og den relativfugtighed (%) i klasselokalet

Materialer

• Metaldåse (ren, glat metaldåse) eller et tyndt glas
• Vand
• Isterninger
• Termometer
• Ske eller rørepind

Fremgangsmåde

• Tør metaldåsen / glasset helt tør på ydersiden og fyld den ca. 2/3 op med vand, der har omtrent samme temperatur som rummet (stuetemperatur).

1. Placer termometeret i vandet og notér starttemperaturen. Rør let i vandet, så temperaturen er ens i hele dåsen.
2. Tilsæt nu isterninger én ad gangen og rør forsigtigt efter hver tilsætning, så vandet langsomt bliver koldere.
3. Hold hele tiden øje med dåsens yderside. Man skal være meget observant, da den første dug dannes pludseligt og kan være meget svær at se i starten.
4. I det øjeblik, der dannes dug på ydersiden af dåsen, aflæses temperaturen i vandet.
5. Denne temperatur er dugpunktstemperaturen, da dåsens overflade har samme temperatur som vandet indeni. (Hvis man køler for hurtigt, kan man komme til at måle en for lav temperatur, så is skal tilsættes langsomt.)
6. Indsæt et billede af din forsøgsopstilling med dug på glasset.

Resultater

Indtegn på dugpunktskurven hvordan du kommer frem til at bestemme de 3 nedenstående parametre:

1. Dugpunktstemperatur i klasse lokalet. Temperaturen hvor der dannes dug på glassets overflade.
2. Find den absolut fugtighed. Ud fra den temperatur som duggen blev dannet ved, har du fundet dugpunktstemperaturen i klassselokalet. Ved at aflæse på y-aksen, ud for hvor dugpunktskurven skærer denne temperatur, kan du bestemme hvor mange gram damp/ m³ der er i klasselokalets luft. Eksempel hvis glassets temperatur var 18 grader da det første du blev dannet, kan man aflæse at den absolutte fugtighed til at være = 15 gram vanddamp pr. m³ luft (15 g/m³)
3. Find den relativ fugtighed. Du skal altså bestemme hvor mættet luften er med vanddamp i klasselokalets luft udtrykt i procent. For at regne det ud skal du vide hvor meget vanddamp der kan være ved 100 % ved klasseloaklets tempertur, og så regner du ud hvor mange % den absolutte fugtighed du fandt før, udgør af den vanddamp der kan være ved 100 %. Som eskempel: Hvis det er 30 grader i lokalet ville der kunne være 30 gram / m³ hvis luften var 100 % mættet. Vi kender den absolutte fugtighed, som i vores eksempel var 15 g/m³. Så kan vi udregne den relative fugtighed til at være = (15/30) * 100 = 50 %. Så i eksempelt hvor der er 15 gram vanddamp i en luft hvor der kan være 30 gram vanddamp, vil luften være 50 % mættet med vanddamp.

Graf viser dugpunktskurven. Forklaring: Når man varmer vand op, så fordamper vandet, og bliver til damp, der er en gas. Damp er ligesom luft helt usynligt og gemmensigtig. Når man så køler dampen ned igen, skifter den tilstandform tilbage til vand, og man siger at der dannes dug, tåge eller skyer, altså små dråber vand der sidder på en overflade = dug, små dråber der hænger i luften = tåge / skyer (skyer er bare tåge højt oppe). Så altså når man køler luft med damp i ned, vil den kondensere, atlså går dampen tilbage til at blive til dråber. Dugpunktskurven ovenfor viser hvor vanddamp luften maksimalt kan indeholde ved forskellige teperaturer, hvis man ligger lige på linjen ved f.eks. 10 grader, så kan luften indeholde ca. 9 gram vanddamp pr m³, hvis man så tilføjede 1 gram damp mere til luften ved de 9 grader, så den kom op på 10 gram, Så ville de det sidste gram vanddamp ikke kunne være på dampform (fordi den over kurven for mætningspunktet) , men i stedet kondensere til 1 gram vanddråber, som rent fysisk ville være 1 gram dug eller 1 gram dråber der hænger i luften som dug /sky.

Spørgsmål du skal besvare

1. Det er en sommer aften og solen er ved at gå ned, du sidder uden for griller med vennerne, i kan mærke det langsomt bliver koldere når solen forsvinder, og pludselig falder der duggen. Du er jo klima-nørden i selskabet, og trækker et papir med dugpunktskurven op ad baglommen, forklar til dine venner hvorfor duggen falder.
2. Du er er på bilferie og skal køre til Sydfrankring med familien, i har kørt i 15 timer i træk, og stemning er ikke god fordi den lillebror har er køresyg og har brækket sig ud over posen med snacksene. Heldig vis kigger du ud af vinduet og ser at i det fjerne nogen store sorte pløjemarker som solen bage ned på, og lige over marken kan man se at der er dannet en fin lille sky, du ved jo at det er dannet et termisk lavtryk og derfor er der dannet en sky. Du redder nu stemning i bilen med at komme med en god naturvidenskabelig forklaring på hvordan markens overflade er varm, og den varme mark varmer luften op der ligger over marken, Den varme luft (med damp i) vil stige opad , og du ved at hver gang luften stiger 100 meter opad afkøles den 1 grad pr 100 meter (tøradiabatisk afkøling). Og så forklarer du at du engang lavede et forsøg i geografi der kan forklar hvor du kølede vand af i en dåse der kan forklare hvorfor der hænger skyer over marken. Skriv din forklaring på hvordan dette forsøg kan forklare skyerne over marken.
3. Du er i bad – du står og stener under den varme bruser. Efter du har kogt under bruseren i 35 minutter begynder spejlet at dugge. Vi kan antage at temperaturen i badeværelset er den samme imens du er i bad. Så kommer din mor væltende ind i badeværelset og brokker sig over du bruger alt den varme vand og spejlet og hele lokalet er totalt dugget til, men du redder hele sitautionen ved at trække nørde kortet og forklare hende hvorfor der er dannet dug på spejlet. Giv os forklaringen du gav din mor