Научно-исследовательская работа 'Влажность воздуха'

Оглавление

Введение……………………………………………………………………....2

1. Физические расчеты и параметры влажности воздуха………………...4

1.1. Парциальное давление водяного пара……………………….4

1.2. Абсолютная влажность………………………………………...4

1.3. Относительная влажность……………………………………...4

1.4. Точка росы……………………………………………………...5

1.5. Гигрометр……………………………………………………….6

1.6. Волосной гигрометр…………………………………………...7

1.7. Психрометр……………………………………………………..8

2. Определение и характеристики влажности воздуха ……...……………9

2.1. Изменение влажности в атмосфере Земли…………………....9

2.2. Суточные и годовые колебания……………………………….9

2.3. «Живой барометр»…………………………………………….10

3. Влияние влажности на комнатные растения…………………………….11

3.1.Признаки, свидетельствующие о недостатке влажности

воздуха……………………………………………………………12

3.2. Как увеличить влажность воздуха……………………………12

3.2.1. Опрыскивание…………………………………………....12

3.2.2. Приборы и устройства, с помощью которых можно

увеличить влажность воздуха………………………......13

3.2.3. Растения в «водяной постели»……………………….....13

3.2.4. Группировка растений………………………………......14

3.3. Влажность воздуха и климат в помещении………………….14

4. Влажность воздуха и ее значение…………………………………………16

5. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека………....19

6. Практическое определение влажности в разных помещениях

МОУ СОШ №44 (в таблицах)…………………………………………...23

6.1. Определение влажности в разных помещениях (27.12.2011 год)

………………………………………………………………….…23

6.2. Определение влажности в разных помещениях (10.01.2012 год)……………………………………………………………………………..24

Заключение………………………………………………………….…….......26

Список литературы……………………………………………………..........28

Приложения……………………………………………………………….......29

Введение

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 и водяного пара, который 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. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять ее.

Влажность - мера содержания водяных паров в воздухе. Относительная влажность - отношение количества воды, содержащегося в воздухе при данной температуре, к максимальному количеству воды, которое может содержатся в воздухе при данной температуре в виде пара. Относительная влажность показывает, сколько еще влаги не хватает. Чтобы при данных условиях началась конденсация, т.е. превращение пара в жидкость.

Воздух с влажностью:

• до 55% считается сухим,

• от 56%-70% умеренно сухим,

• от 71%-85% умеренно влажным,

• свыше 85% сильно влажным.

Идеальная влажность в жилом помещении 40-60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела человека, происходит сильное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма, однако является нагрузкой на организм.

Изучение и измерение влажности воздуха и влияние ее на жизнедеятельность человека - основная цель нашей работы.

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.

Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но на окружающий его мир. Хранение произведений искусство и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры (прибор для измерения влажности). Для разных продуктов питания тоже существует определенная влажность, при которой она сохранится свежей намного дольше. Поэтому первой задачей исследований на практике, это измерение влажность воздуха в разных помещениях нашей школы: в предметных кабинетах, в столовой, в библиотеке, в медицинском кабинете, в спортивном зале. Мы знаем, что большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты, и наоборот, испарение воды сопровождается поглощением теплоты. Каждый человек должен знать каким воздухом он дышит и соответствует ли его концентрация для хорошего самочувствия и здоровья.

1.Физические расчеты и параметры влажности 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.

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

1.1.Парциальное давление водяного пара

Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нем тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением (или упругостью) водяного пара. Парциальное давление p водяного пара принимают за один из показателей влажности воздуха. Его выражают в единицах давления - паскалях или миллиметрах ртутного столба.

1.2.Абсолютная влажность

За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара , 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.

1.3.Относительная влажность

Знание парциального давления водяного пара или 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  называют выраженное в процентах отношение парциального давления р водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре:

 = p/р0*100%.

Воспользовавшись уравнением, можно для относительной влажности получить еще одну формулу: = /0*100%, где  - абсолютная влажность, а 0 - плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.

Итак, для вычисления относительной влажности надо знать парциальное давление или плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и давление или плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре.

Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах можно найти, воспользовавшись специальными таблицами, которые имеются в справочниках или задачниках по физике.

1.4.Точка росы

При охлаждении влажного воздуха при постоянном давлении его относительная влажность повышается, так как чем ниже температура, тем ближе парциальное давление пара в воздухе к давлению насыщенного пара. В конце концов, пар становится насыщенным. Это легко понять, если посмотреть на график зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры.

0

Пусть при температуре t1 парциальное давление водяного пара равно р1. Состояние пара изобразится при этом точкой А. Если охладить воздух до температуры tr при р1 = const, то пар станет насыщенным и его состояние изобразится точкой В.

Температура tr, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения (при данной влажности воздуха и неизменном давлении), называется точкой росы.

Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, равной точке росы, и есть парциальное давление водяного пара, содержащегося в атмосфере.

При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса.

Точка росы также характеризует влажность воздуха, так как она позволяет определить парциальное давление водяного пара и абсолютную влажность с помощью таблиц, в которых представлена зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры.

1.5.Гигрометр

Точку росы определяют с помощью прибора, называемого конденсационным гигрометром. Гигрометр представляет собой металлическую коробку, передняя стенка которой хорошо отполирована. Коробка окружена полированным кольцом, отделенным от нее теплоизолирующей прокладкой. Коробка соединена с резиновой грушей. Внутрь коробки наливают легко испаряющуюся жидкость - эфир и вставляют термометр. Продувая через коробку воздух с помощью груши, вызывают сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. По термометру замечают температуру, при которой появляются капельки росы на полированной поверхности стенки. Это и есть точка росы, так как появление росы указывает, что водяной пар стал насыщенным.

Определение точки росы - наиболее точный способ измерения относительной влажности.

1.6.Волосной гигрометр

Действие гигрометра другого типа - волосного - основано на способности обезжиренного человеческого волоса удлиняться при увеличении относительной влажности. При помощи волосного гигрометра можно непосредственно измерять относительную влажность воздуха. Между двумя металлическими стойками (1) укреплен обезжиренный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на верхнем штифте, которым можно с помощью гайки регулировать натяжение волоса. Другой конец волоса нагружен небольшой гирькой и перекинут через блок, на котором укреплена стрелка (2) с противовесом. При изменении влажности воздуха длина волоса изменяется и стрелка по шкале (3) указывает относительную влажность воздуха в процентах.

В
олосной гигрометр применяют в тех случаях, когда в определении влажности воздуха не требуется большой точности.

1.7.Психрометр

Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода испаряется, и благодаря этому термометр охлаждается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем меньше разность показаний термометра. При относительной влажности, равной 100%, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур термометров с помощью специальных таблиц, называемых психрометрическими (Приложение №6), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

2.Определение и характеристики влажности воздуха

Влажность воздуха, содержание в воздухе водяного пара; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата. Влажность воздуха имеет большое значение при некоторых технологических процессах, лечении ряда болезней, хранении произведений искусства, книг и т.д.

2.1.Изменения влажности в атмосфере Земли

Влажность воздуха земной атмосферы колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% в тропиках.

Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85% и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт - здесь за счёт низкой температуры воздуха. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы (Индия - 75-80%). Низкие значения наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50% и ниже).

На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу (нижние 10-15 км) приходится 99% водяного пара атмосферы. В среднем над каждым м2 земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.

2.2.Суточные и годовые колебания влажности

Суточный ход упругости пара над морем и в приморских областях параллелен суточному ходу температуры воздуха: влагосодержание растет днём с возрастанием испарения. Таков же суточный ход е в центральных районах материков в холодное время года.

Более сложный суточный ход с двумя максимумами - утром и вечером - наблюдается в глубине материков летом. Суточный ход относительной влажности обратен суточному ходу температуры: днём с возрастанием температуры и, следовательно, с ростом упругости насыщения относительная влажность убывает. Годовой ход упругости пара параллелен годовому ходу температуры воздуха; относительная влажность меняется в годовом ходе обратно температуре.

2.3 Живой барометр.

Предсказания погоды - очень сложное дело. Несмотря на все усилия ученых - метеорологов, абсолютно точно прогноз погоды получить не удается. И все же, наблюдая за изменениями, происходящими в природе, можно научиться достаточно хорошо предсказывать погоду. Давно известно свойство елей опускать свои ветви перед дождем и снегом, и поднимать вверх перед ясной погодой. Мы воспользовались этим фактом, понаблюдали за елью возле нашей школы на протяжении недели (18.12.2011г - 24.12.2011).

Пониженная влажность

Норма

Повы Повышенная влажность

Ветви ели были использованы для предсказания погоды. « Живой барометр»

редко ошибался и мы смогли узнать точную погоду на неделю (Приложение

№ 1 ).

3.Влияние влажности воздуха на комнатные растения

Этой важной характеристике воздуха зачастую не уделяют должного внимания. Между тем, родиной многих наших комнатных растений являются влажные тропические леса, поэтому часто им приходится очень трудно в сухом воздухе наших квартир с центральным отоплением. Говоря о влажности воздуха, имеют в виду количество водяного пара в воздухе. При этом стоит учитывать, что влажность воздуха зависит от температуры. При 0°С один кубометр воздуха содержит не больше 5 г водяного пара, а при 20°С в том же количестве воздуха может содержаться уже 18 г воды. Конечно, обычно влажность воздуха меньше максимальной, т.е. существует так называемый дефицит насыщения. Чтобы определить его, измеряют относительную влажность воздуха и затем указывают, насколько отличается процентное содержание водяного пара в воздухе от максимально возможного при данной температуре. В наших широтах в зависимости от времени года относительная влажность воздуха составляет от 65% (весной) до 90% (зимой). В остальное время влажность воздуха составляет около 80%. Если мы обратим внимание на то, в каких условиях растут у себя на родине наши комнатные растения, то поймем, что, например, тропические виды больше всего нуждаются в тепле и относительно высокой влажности воздуха - около 90%. Правда, в комнате они успешно растут и при несколько меньшей влажности - от 55 до 60%. К сожалению, обычно воздух в наших квартирах еще суше. Зимой, с началом отопительного сезона, его влажность еще больше уменьшается, не может поправить дела и регулярное проветривание. Даже если за окном в холодную погоду влажность воздуха составляет 90%, в комнате этот воздух нагревается, и при этом его относительная влажность значительно уменьшается. Вы можете сами измерить влажность воздуха в Вашей квартире. Для этого Вам необходимо купить специальный прибор - гигрометр. Впрочем, это вовсе не обязательно: обычно влажность воздуха в отапливаемых помещениях составляет от 30 до 40%.

3.1.Признаки, свидетельствующие о недостатке влажности воздуха

Большинство растений привыкло к более влажному воздуху, чем тот, что окружает их в наших квартирах. От недостатка воды в воздухе они страдают гораздо чаще, чем от ее избытка. В сухом воздухе растения начинают испарять через устьица на листьях больше воды, и их водный баланс нарушается:

• Листья сморщиваются или скручиваются.

• Кончики листьев становятся коричневыми и засыхают. Это часто можно наблюдать, например, у фикуса Бенджамина, нефролеписа, а также циперуса.

• Горшок с циперусом помещают на поддон с водой.

• Молодые листья развиваются не полностью.

• 
  Бутоны не раскрываются или опадают.

• Некоторые вредители особенно часто поражают растения, если воздух слишком сухой. К ним относятся, в первую очередь, паутинные клещики, трипсы и белокрылка.

3.2.Как увеличить влажность воздуха

Существует несколько способов повышения влажности воздуха в комнате.

3.2.1.Опрыскивание.
С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха в непосредственной близости от растения. Лучше всего опрыскивать растение утром, чтобы за день листья обсохли. Для этого используют теплую мягкую воду, чтобы на листьях не оставалось известкового налета. Избегайте опрыскивания, если на листья попадают прямые солнечные лучи: капельки воды на них могут сыграть роль линзы, и растение пострадает от ожога. Иногда опрыскивание может быть затруднено некоторыми обстоятельствами: не все поверхности хорошо переносят ежедневное смачивание водой, нежелательно также, чтобы вода попадала на электрические приборы. Кроме того, следует иметь в виду, что некоторые виды растений нельзя опрыскивать, потому что на листьях и цветах у них могут появиться пятна гнили. Особенно это касается растении из семейства геснериевых, таких как ахименес (Achimenes hybrida), глоксиния (Sinningia),

узамбарская фиалка (Saintpaulia) и стрептокарпус

(Streptocarpus). Кроме того, не очень хорошо относятся к опрыскиванию бегония, примула, аладиум двухцветный и акальцеолярия.

3.2.2.Приборы и устройства, с помощью которых можно увеличить влажность воздуха
Резервуары с водой между ребер радиатора хотя и увлажняют воздух, но, как правило, недостаточно. Гораздо эффективнее использовать электрический увлажнитель воздуха. Он разбрызгивает маленькие капельки воды, которые сразу же рассеиваются в воздухе, не оседая на растения, мебель, ковры и т.п.

3.2.3.Растения в "водяной постели"

Вы можете обеспечить растениям некоторый запас влаги, который будет способствовать также увеличению влажности воздуха. Например, поместите горшок с растением в " водяной постели" (аспелениум) водонепроницаемый контейнер и заполните промежуток между горшком и стенками контейнера торфом. Торф время от времени смачивайте, так чтобы он всегда был влажным. Те, кому не нравится запах влажного торфа, могут поместить растения на поддон с галькой. Налейте в него столько воды, чтобы, нижние камешки были мокрыми. Вода не должна покрывать камешки целиком, дно горшка должно оставаться сухим, иначе корни растения скоро могут загнить.

3.2.4.Группировка растений
Ваши растения прекрасно могут и сами помочь себе, если только Вы предоставите им эту возможность. Сгруппируйте их так, чтобы растения, испаряющие много влаги, оказались рядом с теми, которые предпочитают высокую влажность воздуха.

3.3.Влажность воздуха и климат в помещении

Не только растения, но и люди обычно чувствуют себя лучше во влажном

воздухе. Оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от

45 до 55% при температуре 18 - 24°С. В некоторых помещениях мы

чувствуем себя не очень хорошо, хотя и не можем понять причины этого.

Вода - непременная составная часть всего живого. В теле здорового человека

содержится около 80% воды. Потеря более 10% воды приводит к гибели

человека, а при утрате всего 2% в организме начинаются серьезные

биохимические нарушения, приводящие к нарушению постоянства

внутренней среды.

Жидкость уходит из тела человека через мочевую систему, а также путем

испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей.

Это позволяет освобождаться от продуктов распада, токсических веществ,

накапливающихся в результате биохимических реакций. За счет испарения

пота с поверхности кожи организм защищен от перегрева, а температура тела

- один из наиболее постоянных параметров, изменяющийся только во время

болезни.

Вода ежедневно поступает в организм человека с пищей и через кожу и

слизистые оболочки дыхательных путей с воздухом, обогащенным влагой.

При этом человек в среднем больше 20 часов в сутки проводит в закрытых

помещениях. Наступил отопительный сезон и у многих остро встала

проблема влажности воздуха в квартире. Недостаток влажности так же

вреден как ее переизбыток. А когда включены радиаторы парового

отопления и, к тому же, на улице минусовая температура, то влажность

падает ниже комфортного уровня. Если конечно у вас не установлен

кондиционер или хотя бы увлажнитель воздуха.

В течение недели с помощью психрометра мы измеряли влажность воздуха

дома и убедились в том, что она и температура очень повышены (Приложение № 2).

Комнатные растения только могут очищать воздух от вредных примесей. Листья растений испаряют воду и способствуют повышению влажности воздуха, а это улучшает самочувствие людей. Конечно, для улучшения климата в помещении используют, прежде всего, такие растения, которые испаряют большое количество влаги. Например, циперус поглощает в день около литра воды. Только два процента этой жидкости растение усваивает, а остальное вновь испаряет. Еще больше повысится влажность воздуха в квартире, если вы устроите комнатный садик с крошечным водоемом. Для этого посадите несколько красивых растений в небольшую чашу и поместите туда, например, какой-нибудь причудливый камень, к которому присоединен насос. Благодаря этому фонтанчику климат в комнате значительно улучшится. Кроме того, журчание воды действует успокаивающе и создает уютную атмосферу.

При пониженной влажности можно развесить мокрые полотенца, простыни, поставить емкости с водой или увлажняющие устройства.

При повышенной влажности в помещении необходимо установить вентиляторы и обогревательные устройства.

4.Влажность воздуха и ее значение

Вода в атмосфере содержится в виде молекул (пар), капелек и кристалликов, влажность воздуха характеризуется содержанием водяного пара в г/м (абсолютная влажность - «а» 4м ) или упругостью - «с» мм р.с., мб, г п). Температуре, - максимальное влагосодержание (или максимальная упругость) водяного пара (Е). Процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к тому количеству, которое может содержаться при данной температуре, - относительная влажность (%). Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром.

Разность между максимальной (Е) и фактической упругостью водяного пара - дефицит 4 (Д). Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнется конденсация - точка росы (Т). Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пар он может содержать, тем выше точка росы.

Водяной пар поступает в атмосферу в результате процесса испарения с поверхности. Испарение зависит от температуры испаряющей поверхности и от относительной влажности воздуха. Насыщенный воздух не может вместить больше пара, если температура его не повысится. При повышении температуры, он удаляется от насыщения, при понижении, наоборот, в нем может начаться конденсация. Так происходит, например, летней ночью при ясной погоде, соприкасаясь с холодной поверхностью, оставляет на ней капельки росы. При отрицательной температуре выпадает иней. В воздухе, охлаждающемся от поверхности или от пришедшего холодного воздуха, образуется туман. Он состоит из мелких капелек или кристалликов, взвешенных в воздухе. В сильно загрязненном воздухе образуется густой туман с примесью дыма - смог.

Облака образуются при конденсации водяного пара в поднимающемся воздухе вследствие его охлаждения. Высота их образования зависит от температуры относительной влажности воздуха. При достижении им высоты, на которой насыщение станет полным (100%) начинается конденсация и облакообразование. Если восходящий воздух встретит теплый слой (инверсия), подъем прекращается, воздух не достигает границы конденсации и облака не образуются.

Облака находятся в постоянном движении, опускаясь ниже границы конденсации. Они испаряются («тают»). Облака могут состоять из мелких капелек или кристалликов, чаще всего они смешанные. По форме (по виду) различают облака перистые, слоистые и кучевые. Перистые облака - облака верхнего яруса (выше 6000 м), полупрозрачные, ледяные. Осадки из них не выпадают. Слоистые облака среднего (от 2000 до 6000 м) и нижнего (ниже 2000 м) ярусов. В основном они и дают осадки, обычно длительные, обложные. Кучевые облака могут образовываться в нижнем ярусе и достигать очень большой высоты. Часто они имеют вид башен и состоят внизу из капелек, вверху - из кристалликов. С ними связаны ливни, град, грозы. Кроме трех основных форм облаков, возникает много комбинированных. Например, перисто-слоистые, слоисто-кучевые, перисто-кучевые и.т.д.

Форма облаков объясняется их происхождением. Облачный покров обычно состоит из разных облаков. Степень покрытия неба облаками облачность измеряется в баллах. Полная облачность - 10 баллов. В среднем на Земле поднимается, то есть в облаках пониженного давления. Наименьшая облачность соответственно в областях повышенного давления. Над океаном она больше, чем над сушей, так как там больше влаги в воздухе. Абсолютный максимум облачности над Северной Атлантикой (9 баллов), абсолютный минимум над Антарктидой и над тропическими пустынями (0,2 балла). Облачный покров задерживает солнечную радиацию, идущую к земной поверхности, отражает и рассеивает её. Одновременно облака задерживают тепловые излучения земной поверхности в атмосфере. Поэтому влияние облачности на климат велико.

Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна и большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. В космических кораблях поддерживается наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха 40-60%.

В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определенная влажность.

Хранение произведений искусства и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Оптимальные и допустимые параметры температуры и относительной влажностью воздуха во всех учебных и дошкольных учреждениях( Приложение №7).

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Температура град. С.

Относительная влажность %

Температура град. С.

Относительная влажность %

19

62

18

39

20

58

22

31

21

55

Примечание: скорость движения воздуха - не более 0,1 м/с.

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах(Приложение №3). Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах, столовой, библиотеке и т. д.

5. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

Влажность воздуха, существенно влияет на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.

Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи уменьшается и поэтому затрудняется терморегуляция человеческого организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей. В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%. Вода ежедневно поступает в организм человека с пищей и через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей с воздухом, обогащенным влагой. Существует ряд недугов, связанных с патологией водного обмена кожи и слизистых оболочек. Сухость кожи - симптом, который встречается при многих заболеваниях, таких как дерматит, экзема, почесуха. Главный симптом при выраженной сухости кожного покрова - это зуд. Больные жалуются на постоянное ощущение раздражения кожи, которое приводит к повышенной нервной возбудимости, потере сна вплоть до нервного истощения. Старческие изменения липидного состава кожи приводят к мучительному зуду вследствие нарушения нормального водного баланса. Состояние особенно ухудшается в осенне-зимний период, когда начинается отопительный сезон. С одной стороны, ощущение комфорта вызывает температура 22 - 23 0С. С другой стороны, источник тепла вызывает значительное снижение влажности воздуха в жилой среде и приводит к серьезной потере влаги с поверхности кожи. Существует много различных методов препятствовать излишнему испарению влаги с поверхности кожного покрова (увлажняющая косметика, хлопковая одежда, водные процедуры). Диета с ограничением соли дает неплохой результат по нормализации водно-солевого обмена, особенно у людей пожилого возраста. Однако одно из наиболее важных условий поддержания нормального водообмена - это нормальный режим влажности и температуры воздуха в жилом помещении. От этих параметров зависит также состояние дыхательных путей человека.

Таким образом, можно сделать следующий вывод:

0. При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению.

1. При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма, особенно при выполнении физической работы. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена. Так, при работе в горячих цехах оптимальное влияние на теплообмен и самочувствие оказывает относительная влажность воздуха 20%.

2. Повышенная влажность (выше 70%) также отрицательно влияет на организм человека, как при высоких, так и при низких температурах. При высокой температуре воздуха и повышенной влажности человек сильно потеет, но испарения влаги с поверхности тела не происходит, что приводит к перегреву организма и "тепловому удару". При низких температурах повышенная влажность воздуха, наоборот, приводит к сильному охлаждению организма, так как во влажном воздухе резко увеличиваются потери энергии путем конвекции и теплопроводности. Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность воздуха 40-60%. Такая влажности, например, поддерживается в космических кораблях.

3. Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

Также следует отметить:

Температура в жилых помещениях должна быть не ниже 18^◦С, а в угловых комнатах - не ниже 20^◦С. Температура для учебных помещений не должна быть ниже 16 - 18 ^◦С для спортивного зала - 16^◦С; для рекреаций, коридоров, лестничных пролетов, столовых - 14^◦С. Относительная влажность воздуха в комнатах и школьных помещениях должна составлять 40 - 60%, а его подвижность - от 0,1 до 0,15 м/с.

Для хорошего самочувствия и здоровья необходимо, чтобы относительная влажность была в пределах от 40 до 60%. Оптимальная влажность составляет 45%. Однако в наших домах и школах в зимние месяцы она часто не превышает 10 или 20%. С началом отопительного сезона влажность воздуха в помещениях значительно снижается. Такие условия вызывают быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Для ее поддержания в это время в комнате площадью 15 - 18 кв. м. должно испариться в сутки не менее 1 литра воды. Высокая влажность также при любой температуре плохо влияет на здоровье человека. Она может возникнуть из - за больших комнатных растений или нерегулярного проветривания. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.

6. Практическое определение влажности в разных помещениях МОУ СОШ№44 (в таблицах)

Относительная влажность воздуха была измерена с помощью психрометра. Прибор устанавливался в исследуемых кабинетах на 40 минут и, по истечении времени снимались показания. Всего было исследовано 6 учебных кабинетов в течение 2 учебных дней, школьная библиотека, столовая, медицинский кабинет, спортивный зал.

6.1. Определение влажности в различных помещениях школы (27.12.2011 год).

Место определения влажности

tсух, ْ С

tвл, ْ С

∆t, ْ С

φ,%

Спортивный зал

16

12

4

62

Столовая

23

19

4

69

Кабинет № 1-8

16

13

3

71

Медицинский кабинет

14

10

4

60

Кабинет музыки № 3-8

16

13

3

71

Кабинет физики № 2-10

16

10

6

46

Кабинет биологии № 2-9

19

13

6

50

Кабинет иностранного языка № 4-5

15

11

4

61

Библиотека

15

11

4

61

Кабинет химии

17

11

6

47

6.2.Определение влажности в разных помещениях школы в разное время (10.01.2012 год).

Место определения влажности

tсух, ْ С

tвл, ْ С

∆t, ْ С

φ,%

Спортивный зал

17

13

4

64

Столовая

23

19

4

69

Кабинет № 1-8

16

12

4

62

Медицинский кабинет

15

10

5

52

Кабинет музыки № 3-8

16

12

4

62

Кабинет физики № 2-10

16

11

5

54

Кабинет биологии № 2-9

18

13

5

56

Кабинет иностранного языка № 4-5

15

12

3

71

Библиотека

15

12

3

71

Кабинет химии

17

12

5

55

По результатам работы были сделаны основные выводы.

1. Не во всех кабинетах температура и влажность воздуха соответствует нормам. Относительная влажность воздуха в комнатах и школьных помещениях должна составлять 40 - 60%. Температура для учебных помещений не должна быть ниже 16 - 18 ^◦С для спортивного зала - 16^◦С; коридоров, лестничных пролетов, столовых - 14^◦С. В спортивном зале, библиотеке, кабинетах: 1-8,3-8,4-5 - повышенная влажность воздуха. В медицинском кабинете, кабинетах: 2-10,2-11 относительная влажность воздуха находится в пределах нормы.

2. К концу смены (6-7 уроки) влажность воздуха в кабинетах повышается.

3. Температура и влажность воздуха в школьной столовой -23 С и 69%, соответствует условиям хранения продуктов.

4. В кабинетах с большим количеством зеленых насаждений влажность воздуха максимально приближена к норме (кабинет 2-9) -50%-56%.

5. В жилых помещениях (дома) в результате недельного измерения влажности воздуха, выяснилось, что температура и влажность воздуха значительно выше нормы- 26 С и 85 %.

6. Состояние микроклимата школьных помещений оказывает влияние на самочувствие и здоровье учащихся: а) низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям; б) высокая влажность также трудно переносится при высокой температуре, этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги и возможен перегрев тела; в) при низких температурах повышенная влажность воздуха, наоборот, приводит к сильному охлаждению организма, так как во влажном воздухе резко увеличиваются потери энергии путем конвекции и теплопроводности.

Заключение

Рассмотрев поставленные нами вопросы, мы пришли к выводу, что невидимый нами воздух (содержание в нем водяного пара) которым мы дышим и к которому мы привыкли, может влиять не только на самого человека, но и на все, что его окружает. В этой научно-исследовательской работе был изучен вопрос о влиянии влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.

Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков.

Родиной многих наших комнатных растений являются влажные тропические леса, поэтому многим растениям приходится очень трудно в сухом воздухе наших домов и квартир с отоплением. От недостатка воды в воздухе они страдают гораздо чаще, чем от ее избытка. В сухом воздухе растения начинают испарять через устьица на листьях больше воды, и их водный баланс нарушается: листья сморщиваются или скручиваются, кончики листьев становятся коричневыми и засыхают и т. д. существует несколько способов повышения влажности воздуха в комнате, которые тоже рассмотрены в нашей работе.

В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определенная влажность (Приложение № 4).

Хранение произведений искусства и книги также требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы выяснили, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах, в столовой и в библиотеке, в медицинском кабинете, в спортивном зале. Измерения и показания занесены в таблицу (Приложение № 5).

В результате чего было выявлено следующее:

- относительная влажность воздуха возрастает с высотой этажа;

- в большинстве кабинетов влажность воздуха выше нормы. При высокой температуре воздуха и повышенной влажности человек сильно потеет, но испарения влаги с поверхности тела не происходит, что приводит к перегреву организма и "тепловому удару". При низких температурах повышенная влажность воздуха, наоборот, приводит к сильному охлаждению организма. Было отмечено, что оптимальная влажность воздуха в кабинете с большим количеством растений.

Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.

Приложения

Приложение №1

«Живой барометр»

Дата

Изменения положения ветви ели

Время суток

Природные явления, температура, влажность

18.12.2011

Ветви ели подняты вверх

Утро

Выглянуло солнце, влажность понижена, температура -3 С

19.12.2011

Ветви ели опущены вниз

День

Пошел снег, влажность повышена

20.12.2011

Норма

Вечер

Небо ясное, луна яркая, температура -5 С

21.12.2011

Ветви ели опущены вниз

День

Пошел снег, влажность повышена, температура -5 С

22.12.2011

Ветви ели опущены вниз

Утро

Пошел снег, влажность повышена, температура -2С

23.12.2011

Ветви ели подняты вверх

День

Выглянуло солнце, влажность понижена

Приложение №2

Примечание: измерения проводились в зимнее время в домашних условия (1-9 января 2012).

Список литературы:

1.Детская энциклопедия. Погода. - Дмитров.2003.

2. Методическая газета. Физика.№18. -М. Первое сентября,2009.

3.Научно-методический журнал. Физика в школе. - М.Школьная пресса.2007.

4. Тарасов Л. В. Физика в природе: Кн. Для учащихся. - М.: Просвещение, 1988. - 351 с.: ил.

5. Степанов А. И. Вопросы метеорологии в курсе физики средней школы - М.: Просвещение. 1983. - с.128

6. Тарасов Л. В. Физика в природе: Кн. Для учащихся. - М.: Просвещение, 1988. - 351 с. ил.

Приложение 7

Оптимальные и допустимые параметры температуры и относительной влажностью воздуха во всех учебных и дошкольных учреждениях.

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Температура град. С.

Относительная влажность %

Температура град. С.

Относительная влажность %

19

62

18

39

20

58

22

31

21

55

Примечание: скорость движения воздуха - не более 0,1 м/с.

Приложение 4

Несколько процессов и производств, требующих контроль влажности воздуха.

Процесс или производство

влажность воздуха, %

Процесс или производство

влажность воздуха, %

Абразивы

40-60

Стекло (Оптика)

50-60

Кондиционирование

воздуха

60-70

Перчатки

50-60

Выращивание животных

30-60

Склейка

50-60

Антиквариат

40-60

Парники и теплицы

40-90

Хранение яблок

30-50

Выведение цыплят

50-70

Картинные галереи

85-90

Фетровые шляпы

50-60

Изготовление сумок

30-50

Садоводство

40-50

Хранение багажа

40-60

Трикотаж

50-60

Пекарни

40-60

Больницы

40-60

Ремни

60-80

Инкубаторы

60-70

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №44 г. Волгограда

с углубленным изучением отдельных предметов

Районный конкурс учебно -

исследовательских работ «Я и Земля»

им. В. И. Вернадского

секция: Физика

Влажность воздуха и влияние ее на жизнедеятельность человека

Выполнили:

ученицы 8 «А» класса

Карашова Виктория Умаровна и

Григорян Армине Григоровна

Учитель физики:

Баурина Оксана Викторовна

Волгоград 2012

Приложение №5

Определение влажности в различных помещениях школы (27.12.2011 год).

Место определения влажности

tсух, ْ С

tвл, ْ С

∆t, ْ С

φ,%

Спортивный зал

16

12

4

62

Столовая

23

19

4

69

Кабинет № 1-8

16

13

3

71

Медицинский кабинет

14

10

4

60

Кабинет музыки № 3-8

16

13

3

71

Кабинет физики № 2-10

16

10

6

46

Кабинет биологии № 2-9

19

13

6

50

Кабинет иностранного языка № 4-5

15

11

4

61

Библиотека

15

11

4

61

Кабинет химии

17

11

6

47

Определение влажности в разных помещениях школы в разное время (10.01.2012 год).

Место определения влажности

tсух, ْ С

tвл, ْ С

∆t, ْ С

φ,%

Спортивный зал

17

13

4

64

Столовая

23

19

4

69

Кабинет № 1-8

16

12

4

62

Медицинский кабинет

15

10

5

52

Кабинет музыки № 3-8

16

12

4

62

Кабинет физики № 2-10

16

11

5

54

Кабинет биологии № 2-9

18

13

5

56

Кабинет иностранного языка № 4-5

15

12

3

71

Библиотека

15

12

3

71

Кабинет химии

17

12

5

55

Рецензия

на исследовательскую работу Карашовой Виктории и Григорян Армине

обучающихся 8 «А» класса МОУ СОШ№44 по теме

«Влажность воздуха и влияние ее на жизнедеятельность человека».

Формулировка выбранной темы исследования в полной мере отражает глубину её раскрытия и соответствует возрасту обучающихся.

Объектом исследования выбрана влажность воздуха и её влияние на жизнедеятельность человека.

Методы исследования, выбранные в работе (определение понятий, метод измерений, теоретический анализ по проблеме, синтез, сравнение, обобщение и систематизация) соответствуют целям исследования и способствуют достижению его задач.

Обучающиеся работали над проектом в течение триместра, изучили большой объем литературы, провели измерения и обработку полученных данных. Анализ работы отличается содержательностью, глубиной и аргументированностью.

Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.

Учитывая актуальность темы и практическую значимость полученных результатов, считаю, что исследовательская работа заслуживает высокой оценки.

Баурина Оксана Викторовна, учитель физики МОУ СОШ №44

Центрального района г. Волгограда.