Методическая разработка открытого урока на тему: «Влажность воздуха. Точка росы. Гигрометры»
методическая разработка

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИКУМ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Методическая разработка открытого урока на тему:

«Влажность воздуха. Точка росы. Гигрометры»

Автор: Ивлева Ирина Борисовна,

преподаватель МТКП МГТУ им. Н.Э. Баумана

Москва

2021

Методическая разработка открытого урока на тему:

«Влажность воздуха. Точка росы. Гигрометры»

Цели урока:

 образовательные - организовать деятельность учащихся по восприятию и осмыслению материала: влажность, относительная влажность, абсолютная влажность, точка росы, способы определения влажности воздуха;

развивающие - продолжить развитие логического и критического мышления, монологической речи, формирование навыков и культуры физического эксперимента, навыков самостоятельной работы с текстом;

воспитательные - воспитание умений работать в группе, коммуникативных способностей.

Тип урока: комбинированный урок.

Оборудование: таблица, конденсационный гигрометр, волосной гигрометр, психрометр, психрометрическая таблица

ХОД УРОКА:

1. Организационный момент

(подготовка учащихся к уроку, установлении личного контакта учителя с учащимися, проверка присутствующих, выявление отсутствующих)

2. Актуализация опорных знаний

Учитель: на прошлых уроках мы познакомились с процессами испарения, конденсации, кипением.

 Опрос по вопросам:

1.     Что такое парообразование? Конденсация?

2.      От чего зависит интенсивность испарения?

3.      Назовите виды парообразования? Дать определение испарения и кипения.

4.     Чем отличается испарение от кипения?

5.     Что такое насыщенный пар? Его свойства.

6.     Что такое температура кипения?

7.     От чего зависит температура кипения? Ответ обоснуйте.

8.     Чем сопровождается кипение?

9.     Что такое удельная теплота парообразования? Единицы измерения удельной теплоты            парообразования?

10.    Что такое критическое состояние вещества?

11.     Назовите параметры критического состояния вещества.

3. Сообщение темы и задач урока

За праздничным столом принято разговаривать о погоде. Однако погода является предметом не только праздных разговоров, но определяет нашу повседневную жизнь. Погода предопределяет наши планы и иногда может их разрушить. Порой в зависимости только от ее состояния мы принимаем решение о возможности поездки на дачу или пикник, поездки на море или на горнолыжный курорт. Человек имеет мало влияния на погоду, зато погода способна серьезным образом повлиять на нашу жизнь. Она может останавливать морские суды и самолеты, отражаться и на самочувствии людей. Погода действует на здоровье и благополучие всего населения.

Одним из главных аспектов погоды является показания количества воды, которая находится в воздухе. В физике оно получила название влажность.

Учитель: сегодня, как вы понимаете, разберем тему «Влажность воздуха». Перед нами стоят задачи определения понятий влажности, введения понятий абсолютной и относительной влажности, изучения определяющих ее формул и знакомства с приборами для определения влажности.

4. Изучение нового материала

1. Формирование понятий влажность воздуха, величин, характеризующих влажность воздуха: абсолютная влажность воздуха, относительная влажность воздуха, точка росы.

Влажность воздуха — это количество содержащегося в воздухе водяного пара.

Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями.

Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1м3 при данных условиях, то есть плотность водяного пара.

 – абсолютная влажность (плотность).

 – давление.

Зная абсолютную влажность воздуха, нельзя сказать, сухой это воздух или влажный. Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, насколько содержащийся в нем пар близок к состоянию насыщения. Для этого вводится понятие относительной влажности воздуха.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах (зависит от скорости испарения. Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться).

Давление и плотность насыщенного пара при различных температурах можно найти, воспользовавшись специальной таблицей. Температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем пар достиг состояния насыщения (при данной влажности, воздуха и неизменном давлении), называется точкой росы.

Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха равной точке росы. При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса. Точка росы также характеризует влажность воздуха.

2. Теперь мы перейдем к изучению приборов для определения влажности.

Влажность воздуха можно определить специальными приборами. Гигрометры- приборы для определения влажности воздуха. Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосяной, конденсационный и психрометрический.

Конденсационный гигрометр

 С помощью конденсационного гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы. Он представляет собой металлическую коробочку. Ее передняя стенка хорошо отполирована и окружена отполированным кольцом. В коробочку наливается легко испаряющаяся жидкость, например эфир. При испарении эфира происходит охлаждение стенок гигрометра, и при достижении точки росы на полированной поверхности появляются капли росы. Это говорит о том, что пар стал насыщенным. Температуру гигрометра измеряют термометром. По таблице плотности насыщенного водяного пара определяют абсолютную влажность воздуха. Для ускорения процесса испарения эфира через него с помощью груши продувается воздух.

 Это наиболее точный способ изменения относительной влажности.

Волосяной гигрометр

Действие волосного гигрометра основано, на свойстве человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха. Он удлиняется при увеличении влажности и укорачивается при ее уменьшении. В гигрометре один конец волоса прикреплен к раме в верхней части прибора, другой конец волоса обернут вокруг ролика и натянут при помощи специально подобранного груза. К ролику прикреплена стрелка.

Применяется в тех случаях, когда в определении влажности воздуха не требуется большой точности.

Психрометр

Рассмотрим теперь устройство и принцип действия психрометра. Он состоит из двух термометров. Один из них (сухой) показывает температуру воздуха, а другой (влажный) – температуру ткани, смоченной водой. С поверхности влажной ткани происходит испарение воды, в результате ее температура понижается. Скорость испарения зависит от температуры и относительной влажности воздуха.

С помощью специальной таблицы, называемой психометрической, по разности показаний сухого и влажного термометров определяют относительную влажность воздуха.

Обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

Учитель задает вопрос: как повысить влажность воздуха в помещении?

Ответ: Одним из наиболее простых способов повышения влажности воздуха в помещении является комнатный фонтанчик, циркуляция и испарение воды, в котором может ненамного улучшить показатели влажности воздуха, но этого недостаточно. Бытовые увлажнители воздуха создают в помещении идеальный микроклимат.

5. Подведение итогов

Учитель: ребята, давайте вспомним, о чем мы сегодня узнали на уроке, и ответим на вопросы:

1. Что такое влажность воздуха
2. Что такое абсолютная влажность
3. Что такое относительная влажность
4. Формула относительной влажности, единица измерения
5. Как можно определить относительную влажность в домашних условиях.

6. Закрепление материала

Решение задач:

1. Температура воздуха равна 200 С, Температура точки росы составляет 120С. Найти абсолютную и относительную влажности воздуха (62%).
2.  Температура воздуха равна 23 С, относительная влажность 45%. Найти абсолютную влажность воздуха и температуру точки росы ( = 9,27  10-3 кг/м3; tр = 100С).
3.  Найти относительную влажность воздуха по показаниям сухого и влажного термометра психрометра, равных 220 и 290С, 150 и 90С, 250 и 210С, 200 и 180С.  

7. Домашнее задание

§ 6.3 ответить на вопросы. Задачи № 8 и 9 стр. 155.

8. Рефлексия

С каким настроением я ухожу с урока?