Влажнеость
творческая работа учащихся по физике (8 класс)

Управление образования г.Боготола

Муниципальный этап краевого форума

«Научно-технический потенциал Сибири»

Городская научно-практическая конференция

«Открытия юных-2023»

Направление: экология

«Влажность воздуха»

Кузьмина Ирина

Муниципальное Общеобразовательное учреждение

Средняя ощеобразовательная школа №4 г.Боготола

8 класс

Власова Татьяна Петровна

МБОУ СОШ № 4 ,учитель

Боготол,2023

Введение.

Актуальность темы

Постановка и формулирование проблемы

Разработанность данной проблемы

Цель

Основные задачи

Методы и методики

Гипотеза исследования ^ Гипотеза исследования: если поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности. Практическая значимость нашего исследования заключается в сформулированных способах повышения и понижения влажности воздуха.

ЦЕЛЬ: ПОЗНАКОМИТЬСЯ С ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА И СПОСОБАМИ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОПРЕДЕЛИТЬ РОЛЬ ВЛАЖНОСТИ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА, растений и животных. Задачи: Подобрать и изучить литературу по теме. Познакомиться с понятием влажного воздуха и его характеристиками. Рассмотреть принцип действия приборов, с помощью которых измеряют влажность воздуха. Овладеть различными способами измерения влажности воздуха. Научиться решать задачи по теме «Влажность воздуха». Предмет исследования: физика Объект исследования: Влажность воздуха Основополагающий вопрос: Что такое влажность?

Почему в сводках погоды, помимо давления и температуры, нам еще часто сообщают о влажности? Многие люди порой даже переезжают из одного района в другой, жалуясь на очень сырой, либо, наоборот, очень сухой климат. И вы, наверно, замечали, как меняется ваше самочувствие, если воздух сух или влажен. Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. А что такое воздух, из чего он состоит и как влияет на человека? Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов. В воздухе всегда есть и водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек и т.д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства, книг. Влажность воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения, и поэтому оказывает большое влияние на жизнедеятельность человека.

Теоретическая часть.

Что такое влажность воздуха?

Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озер и рек, не является насыщенным: атмосфера – «открытый сосуд». Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация. Величина, характеризующая содержание водяных паров

в различных частях атмосферы Земли, называется влажностью воздуха

Содержание водяного пара в воздухе – его влажность – характеризуется рядом величин.

За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара ρ, содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и из-за ее малости выражают в граммах на кубический метр. Абсолютная влажность, таким образом, показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре воздуха.

Но знание абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях далек от насыщения. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. От этого же зависит быстрота высыхания тканей, почвы, увядание растений и многое другое. Вот почему вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, - относительную влажность.

Относительной влажностью воздуха ϕ называют выраженное в процентах отношение, где ρ - абсолютная влажность, а ρ0– плотность насыщенного водяного пара при данной температуре. Итак, для вычисления относительной влажности надо знать плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре.

3

Значение влажности в жизни человека.

Воздух с влажностью: до 55% считается сухим; от 56%-70% умеренно сухим; от 71%-85% умеренно влажным; свыше 85% сильно влажным. Наука установила оптимальное гигиеническое значение влажности для человека: при 40-60% люди нормально себя чувствуют, активируется их иммунная система. Активность болезнетворных микроскопических организмов, в том числе коронавирусной инфекции, снижается.

Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха вредна, т.к. ведет к усиленной потере влаги организмом, что приводит к его обезвоживанию. Особенно низкая влажность наблюдается в зимнее время, когда работает отопление: она составляет всего 10-20%. При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности слизистых оболочек носа, гортани, легких, что приводит к кашлю, хрипоте , увеличивает риск подхватить респираторную инфекцию и ухудшению состояния в целом. Также известен тот факт, что в сухом воздухе содержится избыточное количество положительно заряженных ионов, а это способствует развитию стрессовых состояний у людей. Потеря влаги от 6 до 8% веса человека приводит к полуобморочному состоянию, 10% - к галлюцинациям и нарушению глотательного рефлекса; 12% - к остановке сердца.

Количество водяного пара в атмосфере играет огромную роль для жизнедеятельности человека. Его низкое содержимое приводит к:

• Медленному обезвоживанию кожи – она высыхает, верхние слои быстрее стареют, появляются трещины, где поселяются микроорганизмы.
• Обезвоживанию организма – при длительном нахождении в таких условиях человек испытывает недомогание.
• Пересыханию и нарушению защитных функций верхних органов дыхания.
• Повышению живучести вирусов и бактерий. Частицы слюны с микроорганизмами испаряются, дольше витают в воздухе, распространяя болезни.

Высокое значение влажности ускоряет теплообмен организма с внешней средой. В холодную погоду это быстрее приводит к переохлаждению, в жаркую – к перегреву: возникает ощущение слабости, вялости, снижается трудоспособность человека, страдают все системы организма. Последнее особенно касается людей с хроническими заболеваниями.

Рассмотрим по отдельности влияние высокой и слишком низкой влажности на организм и здоровье человека.

Повышенная влажность.

Насыщенное влагой тепло – идеальные условия для развития бактерий и всевозможных грибков, что может привести к возникновению и усилению аллергических реакций. Большая концентрация влаги не позволяет телу человека поддерживать нормальную температуру – не работает должным образом механизм терморегуляции. Чтобы охладить себя, человеческое тело использует потоотделение. Пот, испаряясь с поверхности кожи, выводит лишнее тепло. Но если испарятся некуда? Тогда организм начинает работать с повышенной силой, а это приводит к обратному результату – перегреву. Возможны вялость, рвота, потеря сознания, сильная вязкость крови и, как следствие, проблемы с сердцем. Даже возможно кислородное голодание мозга. Люди, страдающие от атеросклероза, гипертонии, всевозможных заболеваний сердечно-сосудистой системы, должны быть особенно осторожны в жару при высокой влажности. Существует возможность резкого обострения заболеваний и неконтролируемых приступов. Большая влажность в сочетании с низкой температурой опасна слишком сильным переохлаждением и обморожениями. Это может произойти и около 0°C, а не только при минусе.

Пониженная влажность.

При избыточной сухости воздуха организм начинает усиленно испарять влагу, что может стать причиной пересыхания слизистых оболочек рта, носа и глаз. Астматикам слишком сухой воздух также чрезвычайно вреден, они начинают хуже себя чувствовать, возможны обострения болезни. Достаточно долгое пребывание в сухом воздухе грозит снижением иммунитета и частыми респираторными заболеваниями. Это случается из-за того, что пересушенная слизистая препятствует нормальному дыханию, вследствие чего организм не получает достаточного количество кислорода. К сожалению, мы не можем влиять на влажность воздуха на улице. Но в своем доме, офисе или квартире вполне возможно создать комфортный микроклимат. Ведь постоянная влажность, как повышенная, так и пониженная, может привести к множеству негативных последствий: плохое самочувствие, быстрая утомляемость, различные заболевания, вплоть до туберкулеза и ревматизма.

6

Влажность и растения.

Важно учесть, что позитивное влияние на влажность в доме оказывают и комнатные растения. Однако, при этом влажность воздуха для растений не менее важна, чем для людей, ведь при недостаточном содержании влаги листья цветов постепенно засыхают. Лучше растут растения, когда воздух в помещении не слишком сухой. Влажность в жилом помещении должна находиться в определенных рамках, так называемой зоне комфорта, и не превышать 70%. При относительной влажности 65% можно выращивать большинство комнатных растений без особых затруднений. Вода – настоящий эликсир жизни для комнатных цветов, поэтому влияние влажности на растения, которые существуют рядом с нами в квартире, трудно переоценить. Большинство растений в сухом помещении могут со временем погибнуть. Процесс начинается с появления разноцветных пятен на зеленых листах, меняется температура тела растений, и в итоге все заканчивается гибелью цветка. И если некоторые цветы все же переносят неподходящий климат более стойко, то растения, родиной которых являются влажные тропические леса, сухости воздуха не выносят вообще. Но большинство комнатных цветов можно успешно выращивать при нормальных показателях влажности (в пределах 40-60%). Влажность и температура в жизни растений являются главными показателями для их оптимального существования. Отношение растений к температуре и влажности выражается, прежде всего, в их внешнем виде. Поэтому задача хороших хозяев – обеспечить цветам подходящие условия.

Влажность воздуха можно повысить, поставив растения на поддоны с влажным песком, мхом, торфом или керамзитом.

Чем гуще растут растения, тем большая поверхность земли (влажная) испаряет влагу. Растения при этом как бы помогают друг другу выжить.

Простейший способ создания необходимой влажности — аккуратное опрыскивание листьев чистой водой из пульверизатора. Для многих растений это желательно проделывать не реже одного раза в день, а в жаркую погоду — утром и вечером. Использовать надо теплую воду и в прохладных условиях опрыскивать растения утром, чтобы до наступления ночи листья обсохли.

7

Зимой надо соблюдать осторожность: излишняя влага может привести к загниванию, поэтому опрыскивать нужно лишь изредка либо сделать перерыв.

Испарение и животные.

Гигиеническое значение влажности воздуха для животных очень велико - она оказывает влияние на теплорегуляцию и водный обмен организма.

В помещениях для всех возрастных групп при любом способе содержания животных оптимальной является относительная влажность воздуха 70 %.

Влажность окружающей среды влияет на терморегуляцию животного организма и на теплоотдачу. Роль влажности воздуха в теплообмене определяется ее влиянием на степень испарения влаги из организма через кожу и дыхательные пути. Через кожу влага выделяется преимущественно в виде пота и в газообразной форме. Степень испарения влаги из организма зависит главным образом от температуры, влажности, скорости движения и состояния самого животного.

Высокая влажность воздуха отрицательно действует на физиологическое состояние организма как при низких, так и при высоких температурах окружающей среды. В воздухе с большим содержанием водяных паров практически невозможна теплоотдача путем испарения, поэтому повышенная влажность, высокая температура и малая подвижность воздуха затрудняют теплоотдачу и вызывают перегревание организма (тепловой удар).

При низкой температуре и высокой влажности воздуха животное выделяет большое количество тепла, так как теплоемкость влажного воздуха в 10 раз больше, чем теплоемкость сухого воздуха. Это вызывает охлаждение и простудные заболевания животных. Повышенная влажность угнетает обмен веществ и окислительно-восстановительные процессы, снижает резистентность организма. У животных, содержащихся в холодное время года в помещениях с высокой влажностью, часто отмечаются такие заболевания, как ринит, бронхит, воспаление легких, мастит (у коров), желудочно-кишечные заболевания (у молодняка). Высокая влажность способствует сохранению микроорганизмов в помещении, в том числе патогенной и грибковой микрофлоры, которая часто служит причиной возникновения кожных заболеваний - стригущего лишая, экземы, чесотки и др.

Кроме того, при высокой влажности и пониженной температуре у животных ухудшается аппетит, снижаются приросты живой массы и продуктивность.

Приборы для измерения влажности.

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр — это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Согласно ГОСТу, комфортный уровень относительной влажности в помещении зимой — 30–45%, в теплые месяцы — 30–60%.

Принцип работы этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

• волосяной,
• пленочный,
• весовой,
• конденсационный,
• психрометрический,
• электронный.

9

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Сейчас можно встретить множество моделей гигрометров, среди которых есть и классические измерители влажности с температурным столбиком, и электронные, на дисплее которого отображаются сразу все показатели оптимального микроклимата в доме.

10

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Абсолютная влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в атмосферном воздухе.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

• стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
• аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
• дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ МБОУ СОШ№4, СРАВНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С САНИТАРНО- ГИГИЕНИЧЕСКИМИ НОРМАМИ.

ХОД ИССЛЕДОВАНИЯ: ПРИ ПОМОЩИ ПСИХРОМЕТРИЧЕСКОГО ГИГРОМЕТРА Я ИЗМЕРИЛА ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА В УЧЕБНЫХ КАБИНЕТАХ, В БИБЛИОТЕКЕ, В «ЖИВОМ УГОЛКЕ», СПОРТИВНОМ ЗАЛЕ И, ПОЛЬЗУЯСЬ ПСИХРОМЕТРИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЕЙ, Я СОСТАВИЛА ТАБЛИЦУ ВЛАЖНОСТИ.

По Санитарно – эпидемиологическим правилам и нормативам САНПИН – 03 в помещениях общеобразовательных учреждений относительная влажность воздуха соблюдается в пределах 40- 60 %

Кроме того я провела опрос среди 20 учащихся 5-8 классов о влиянии влажности воздуха на жизнедеятельность человека. Результаты я оформила в таблице.

Опрос.

Из результатов опроса видно, что большинство учащихся школы не задумывались о том, как влияет влажность воздуха на жизнедеятельность человека.

Заключение.

Изучая тему «Влажность воздуха», я пришла к выводу, что мне очень интересно было заниматься исследованием влажности воздуха и ее измерением. Большинство людей не придают значения уровню влажности жилых помещений и напрасно, ведь как пониженная, так и повышенная влажность ведет к развитию множества заболеваний и ухудшению самочувствия людей. Кроме того, повышенная или пониженная влажность воздуха негативно влияет на рост и развитие как растений, так и животных. Самой оптимальной для человека и всего окружающего мира является умеренная влажность. По результатам своего исследования я с уверенностью могу сказать, что в нашей школе соблюдаются санитарно – эпидемиологические правила и нормативы по влажности воздуха для создания благоприятных условий для учащихся, учителей, растений и животных.

Список литературы.

#1042;лажность воздуха и его свойства. Электронный ресурс, интернет.

#1042;лажность воздуха , способы определения, формулы и значения показателей. Электронный ресурс, интернет.

#1048;змерители влажности воздуха: виды и применение. Электронный ресурс, интернет.

#1047;алетова Е.Н. Лабораторная работа «Определение относительной влажности воздуха».

#1055;сихрометрическая таблица. Электронный ресурс, интернет.

6. «Я познаю мир. Физика». Детская энциклопедия.

7. «Физика. 8класс.» Учебник.