Проект "Влажность"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Вадская средняя общеобразовательная школа»

Исследовательский проект по физике:

«Влажность воздуха и ее влияние на жизнедеятельность учащихся»

Работу выполнил

Ученик 11 класса Б

Кузнецов Илья

Руководитель:

Москаленко Н.А.

Вад, 2016

Оглавление

Введение

Литературный обзор

Влажность воздуха и ее значение

Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

Прибор для измерения влажности воздуха

Экспериментальная часть

Вывод

Список используемой литературы

Введение

В воздухе всегда есть водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхности морей, рек, озер, водоемов. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, сохранность техники, книг, различных зданий и сооружений.

Влажность влияет не только на окружающий мир, но и непосредственно на самого человека, поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять ее. Влажность воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения и поэтому, нас очень заинтересовала проблема состояния влажности воздуха в классах школы и в других ее помещениях, где занимаются учащиеся.

Воздух является неотъемленной частью каждого живого существа – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. Из уроков физики мы знаем, что атмосферный воздух представляет смесь различных газов и водяного пара. Важное значение для человека наряду с температурой и атмосферным давлением имеет количество в воздухе водяного пара.

Основная цель моей работы состоит в том, чтобы изучить и измерить влажность воздуха и определить влияние ее на жизнедеятельность учащихся.

Проблема исследования заключается в необходимости определения влажности воздуха в разных помещениях школы и ее влияние на жизнедеятельность учащихся.

Задачи работы:

1. Изучение литературы по данной проблеме

2. Изучение устройства и принцип работы психрометра

3. Измерение влажности воздуха в разных помещениях школы и сравнение полученных данных с санитарно- гигиеническими нормами

4. Изучение влияния влажности воздуха на самочувствие человека

5. Разработать способы повышения и понижения влажности в помещениях.

Актуальность исследования заключается в том, что в последние годы среди учащихся школ высокий процент простудных заболеваний, особенно в зимний период времени, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Высокая влажность также вызывает ряд негативных явлений в организме человека, например, нарушается теплообмен организма с окружающей средой, что приводит к перегреву тела.

Влажность влияет не только непосредственно на человека, но и на окружающий его мир. Хранение книг в библиотеке, компьютерный класс также требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Первой задачей наших исследований на практике, это измерить влажность воздуха в разных помещениях нашей школы: в предметных кабинетах, в компьютерном классе, в библиотеке, в столовой, в мастерской и физкультурном зале. Таким образом, каждый из нас должен знать каким воздухом он дышит и соответствует ли концентрация водяного пара для хорошего самочувствия.

Метод исследования: изучение литературы, наблюдения, измерения, сравнения и анализ, эксперимент.

Гипотеза исследования: если поддерживать в помещениях влажность воздуха согласно САНПИНа, то можно обезопасить учащихся от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности.

Планируемые результаты: В ходе выполнения проекта использовать межпредметные связи, находить эффективные пути решения задач проекта. Создать проект на основе проведенных исследований, обзора литературы, использование медиа ресурсов.

Итоговый продукт – презентация, в которой отражены результаты исследований, способы повышения или понижения влажности воздуха согласно САНПИНа

Литературный обзор

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 называется парциальным давлением водяного пара. За характеристику влажности воздуха принимают плотность водяного пара, содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и выражают в граммах на один кубический метр. Таким образом, абсолютная влажность показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в одном кубическом метре воздуха.

Знания абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях далек от насыщения. А это зависит от интенсивности испарения воды и, следовательно потери влаги живыми организмами. От этого же зависит быстрота высыхания тканей почвы, увядания растений и многое другое. Поэтому вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, - относительную влажность.

Относительной влажностью воздуха называют выраженное в процентах отношение абсолютной влажности водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при этой же температуре.

Влажность воздуха и ее значение

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.

Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнется конденсация – точка росы (Т). Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара 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.

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

Люди обычно чувствуют себя лучше во влажном воздухе. Оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от 45 до 55% при температуре 18 - 24°С. При низкой влажности может возникнуть сухость слизистых оболочек и дыхательных путей и, как следствие этого, развивается кашель и хрипота. В некоторых помещениях мы чувствуем себя не очень хорошо, хотя и не можем понять причины этого. 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, я решил узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и в компьютерном классе, столовой и т. д.

Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

Влажность воздуха, существенно влияя 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%.

Таким образом, можно сделать следующий вывод:

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

При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена.

Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность воздуха 40-60%.

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

Также следует отметить:

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.

Для хорошего самочувствия и здоровья необходимо, чтобы относительная влажность была в пределах от 40 до 60%. Оптимальная влажность составляет 45%.Однако в школах в зимние месяцы она часто не превышает 10 или 20%. Как показывают результады замеров относительной влажности в разных помещениях школы, 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%.

Прибор для измерения влажности воздуха

Прибором для измерения влажности воздуха является 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 , можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

Экспериментальная часть

Проведем измерения относительной влажности в разных кабинетах и занесем полученные данные в таблицу.

Вывод

Рассмотрев поставленные нами вопросы, я пришел 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.

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 компьютерном классе, в столовой и в спортивном зале. Измерения и показания занесены в таблицы.

Сняли показания психрометра в кабинете физики. Здесь особо необходимо поддерживать влажность, так как могут возникнуть погрешности и помехи оборудований.

В результате чего было выявлено следующее: относительная влажность воздуха возрастает с высотой этажа; в некоторых помещениях влажность воздуха ниже нормы, а это может приводить к раздражению слизистых органов дыхания и, следовательно, к кашлю и нарушению работы легких. Было отмечено, что оптимальная влажность воздуха в кабинетах с большим количеством растений.

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

Данное исследование необходимо продолжить, выполняя замеры в зимний и весенний периоды.

По результатам работы были сделаны основные выводы:

1. Не во всех кабинетах влажность воздуха соответствует нормам.

2. К концу смены влажность воздуха в кабинетах повышается.

3. Влажность воздуха в столовой значительно повышена.

4. В кабинетах с большим количеством зеленых насаждений влажность воздуха максимально приближена к норме.

5. С началом отопительного сезона относительная влажность значительно понижается до недопустимых значений.

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, в этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги и возможен перегрев тела.

Для улучшения состояния влажности в кабинетах я рекомендую:

1. Опрыскивание. С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха.

2. Увеличить в кабинетах количество зеленых насаждений. Листья зеленых растений испаряют воду и способствуют повышению влажности воздуха, а это улучшает самочувствие людей.

3. Устанавливать резервуары с водой между ребер радиатора

4. Применять электрические увлажнители воздуха. Он разбрызгивает маленькие капельки воды, которые сразу рассеиваются в воздухе, не оседая на растения, мебель, ковры, растения.

Список используемой литературы

1. Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-х т.\Под ред. Г.С.Ландсберга. Т.1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. М.: Наука. 1985.

2. Курс общей физики,ч.2. Г.А.Зисман, О.М.Тодес, М. «Наука», 1965г.

3. Л.С.Жданов, Г.Л.Жданов.Физика для средних специальных учебных заведений. М. «Наука», 1984.

4. Физика: Учеб. Пособие для 10кл.шк. и классов с углубл. Изучением физики \Под ред. А.А.Пинского. – М.: Просвещение, 1983.

5. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. Для 10кл. общеобразоват. Учреждений. М.: Прсвещение, 2002.