Исследовательская работа «Влияние влажности воздуха на здоровье человека»
#8 класс #Публикации #Проектно-исследовательская работа #Учитель-предметник
Влажность воздуха и её влияние на жизнедеятельность организма человека и окружающую среду Презентацию полготовил
Влажность воздуха ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА — содержание водяного пара в воздухе; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата оказывающее позитивное или негативное влияние на природную среду и организм человека.
Влажность воздуха Существует также понятия относительная влажность воздуха и абсолютная влажность воздуха . Абсолютная Относительная Для того что бы измерить, находящихся при данной температуре в атмосфере водяные пары . Для того что бы судить о степени влажности воздуха , близок ли водяной пар , находящихся в воздухе , от состояния насыщения .
Абсолютная влажность воздуха
Абсолютная влажность — количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.
Из-за малой величины обычно измеряют в г/м³. Но в связи с тем, что при определённой температуре воздуха в нем может максимально содержаться только определённое количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается), ввели понятие относительной влажности.
Относительная влажность воздуха Относительная влажность воздуха — отношение молярной доли водяного пара в воздухе к максимально возможной при данной температуре . Измеряется в процентах и определяется по формуле: где P — абсолютная влажность воздуха ; P0 — плотность насыщенного водяного пара.
Понижанная и повышеная влажность воздуха
Влажность воздуха зависит от нахождения в нем воды в молекулярном и аэрозольном состоянии (водяной пар). Максимальная плотность водяного пара в данном объеме приданной температуре соответствует абсолютной влажности. Фактическое отклонение содержания водяного пара при данной температуре к возможному максимальному насыщению обозначается как относительная влажность и выражается в процентах.
Оптимальный уровень влажности
Оптимальная влажность воздуха для человека составляет 40-60%. Сухой воздух (влажность ниже 40%) ухудшает общее самочувствие и даже у здоровых людей вызывает сонливость, сухость кожи и слизистых оболочек, а также повышает вероятность заболеваний острыми респираторными инфекциями.
Еще хуже чувствуют себя люди с хроническими заболеваниями, у которых на фоне общего снижения иммунитета обостряются старые болезни. Присутствие в воздухе большого количества пыли и разных аллергенов вызывает аллергически реакции — нарушения дыхания, насморк, першение в носу и горле и другие неприятные симптомы.
Повышенная влажность воздуха
Состояние нервной системы находится в зависимости от колебаний влажности воздуха.
При понижении температуры содержащаяся в воздухе влага конденсируется, образуется туман. Это возможно также при смешении теплою влажного воздуха с холодным и влажным. В промышленных районах туман может поглощать токсические газы, которые, вступая в химическую реакцию с водой, образуют сернистые вещества. Это может привести к массовым отравлениям населения. Одна из причин, почему влажность делает жару более невыносимой, является то, что чем выше влажность, тем более высокой ощущается температура воздуха, чем она есть на самом деле. Например, при температуре 35 градусов при относительной влажности воздуха 30 % вы будете чувствовать себя, как и бывает в действительности при 35 градусах. Но при влажности до 65% в те же 35 градусов, вы будете чувствовать на себе воздействие колоссальных 42 градусов! Проблема высокой влажности состоит в том, что она заставляет человека чувствовать себя более разгоряченным. Это происходит потому, что наш организм, пытаясь охладиться, работает все активнее и активнее, выделяя пот.
Приборы измеряющие влажность
Как и чем можно измерять и контролировать уровень влажности в помещении ?
Вопрос измерения влажности волновал адептов физики еще давно. Измерять влажность необходимо и синоптикам. А для нас – обычных людей – не менее важно знать какова влажность воздуха в помещении, где мы проводим длительные промежутки времени. Ведь о влиянии влажности воздуха на организм человека было сказано уже очень много, а значит, влажность просто необходимо контролировать и измерять.
Теория измерения влажности
Приборы для измерения влажности различаются по методам измерений. Например, гигрометр и психрометр служат одной и той же цели – измерению влажности воздуха, но в их основе лежат абсолютно разные принципы.
Гигрометр
Гигрометр — измерительный прибор для определения влажности воздуха. Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и прочих.
Принцип работы гигрометра.
1 — корпус; 2- электрод родиевый общий; 3 — электрод родиевый рабочей части чувствительного элемента; 4- электрод родиевый
контрольной части чувствительного элемента;
5 — источник питания; 6 — гигрометр; 7 — кнопка «КОНТРОЛЬ»
В канале цилиндрического стеклянного корпуса 1 кулонометрического чувствительного элемента размещены родиевые электроды 2, 3 и 4, выполненные в виде геликоидальных несоприкасающихся спиралей. Электроды 3 и 4расположены последовательно друг за другом по ходу газового тракта. На стенки канала и электрода нанесена пленка частично гидратированной пятиокиси фосфора Р2О5 , обладающей высокой влагосорбирующей способностью. Через чувствительный элемент в направлении, указанном стрелкой, непрерывно проходит анализируемый газ, расход которого поддерживается постоянном, а величина выбрана таким образом, чтобы практически вся влага извлекалась из потока анализируемого газа пленкой пятиокиси фосфора.
Зная законы распределения тока по длине чувствительного элемента и величину участка чувствительного элемента, занимаемого электродом 4, можно по величине тока электролиза в цепи электрода и суммарному току электролиза чувствительного элемента определить полноту извлечения влаги в чувствительном элементе.
С целью проверки полноты извлечения влаги в конструкции гигрометра предусмотрена возможность контроля полноту извлечения влаги в чувствительном элементе.
поиск
Виды Гигрометров
Весовой (абсолютный) гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом протягивают некоторое количество воздуха, влажность которого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность.
Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %.
Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы.
Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке. Волосной и плёночный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночного гигрометра периодически сравниваются с показаниями более точного прибора — психрометра, который также применяется для измерения влажности воздуха.
В электролитическом гигрометре пластинку из электроизоляционного материала (стекло, полистирол) покрывают гигроскопическим слоем электролита — хлористого лития — со связующим материалом. При изменении влажности воздуха меняется концентрация электролита, а следовательно, и его сопротивление; недостаток этого гигрометра — зависимость показаний от температуры.
Действие керамического гигрометра основано на зависимости электрического сопротивления твёрдой и пористой керамической массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха.
Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный гигрометр состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электрического устройства, фиксирующего момент конденсации, и термометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных конденсационных гигрометрах для охлаждения зеркальца пользуются полупроводниковым элементом, принцип действия которого основан на Пельтье эффекте, а температура зеркальца измеряется вмонтированным в него проволочным сопротивлением или полупроводниковым микротермометром.
Всё большее распространение находят электролитические гигрометры с подогревом, действие которых основано на принципе измерения точки росы над насыщенным соляным раствором (обычно хлористым литием), которая для данной соли находится в известной зависимости от влажности. Чувствительный элемент состоит из термометра сопротивления, на корпус которого надет чулок из стекловолокна, пропитанный раствором хлористого лития, и двух электродов из платиновой проволоки, намотанных поверх чулка, на которые подаётся переменное напряжение.
Психрометр
Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один — обычный сухой термометр, а второй имеет устройство увлажнения. Термометры имеют градуировку с ценой деления 0,1-0,5 градуса. Термодатчик влажного термометра обернут хлопчатобумажной тканью, которая находится в сосуде с водой. Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Для определения относительной влажности снимают показания с сухого и влажного термометров, а далее используют Психрометрическую таблицу. Обычно входными величинами в Психрометрической таблице являются показания сухого термометра и разница температур сухого и влажного термометров.
В конструкции прибора для удобства пользования может включаться Психрометрическая таблица. Так же может включаться вентилятор для аспирации воздуха около влажного термометра. При этом скорость аспирации небольшая, обычно 0,5-1 м/с.
На показания психрометра влияет также и атмосферное давление, поэтому для точных измерений, в случае отклонения атмосферного давления от номинального, к результатам Психрометрической таблицы добавляют поправку.
поиск
Гигрометр психро́метрический — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры.
Тензиометр
Тензио́метр — прибор для определения капиллярной (матричной) составляющей потенциала почвенной влаги. В простейшем случае состоит из керамической тонкопористой пластины (свечи), заполненной водой пластиковой или стеклянной трубки и вакуумметра. Вся система должна сохранять герметичность и не содержать воздуха. Часто вакуумметр устанавливается на отдельном колене трубки, другой конец которой закрыт обычной пробкой, необходимой для удаления воздуха и добавления воды.
Прибор может функционировать в диапазоне давлений от 0 до −600…-700 см. водного столба. Для расчёта капиллярно-сорбционного давления из показаний вакуумметра необходимо вычесть давление подвешенного столба жидкости в приборе (от свечи до вакуумметра).
Тензиометр применяется как в научных исследованиях, так и на производстве. Например, с его помощью может производиться непрерывный мониторинг за влажностью почвы и, как только она окажется ниже допустимой отметки, запускается полив.
Возможна полная автоматизация этого процесса.
Первые тензиометры предложил использовать для автоматизации полива рассады в закрытом грунте американец Бартон Е. Ливингстон в 1908 году. Однако ещё в 1848 другой американец Дж. Бабинет сообщал об устройстве на основе керамической свечи для автоматического полива растений, возможно именно это и был первый тензиометр. Распространение тензиометры получили начиная с 1920-х годов.
Схема устройства тензиометра:
1—керамическая тонкопористая свеча,
2—трубка, заполненная водой,
3—герметичная крышка,
4—устройство для измерения давления.
Вода в теле человека Вода- непременная составная часть всего живого. В теле здорового человека содержится около 80% воды. Потеря 10% воды приводит к гибели человека, а при утрате всего 2% в организме начинаются серьёзные биохимические нарушения, приводящие к нарушению постоянства внутренней среды организма человека.
Паталогии и недуги связанные с влажностью воздуха
Вода ежедневно поступает в организм человека с жидкостью, пищей и через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей с воздухом, обогащенным влагой.
Человек, находящийся в пустыне, безмерно страдает от излишней потери влаги через кожу и дыхательные пути. Не зря жители этих районов защищают себя в жару тяжелой непроницаемой одеждой, чтобы ограничить испарение пота с поверхности кожи, постоянно употребляют зеленый чай.
Существует ряд недугов, связанных с патологией водного обмена кожи и слизистых оболочек. Ихтиоз, или «рыбья чешуя», наследственное конституциональное заболевание, при котором кожа теряет нормальный тургор, отличается сильной сухостью и выраженным шелушением. Сухость кожи — симптом, который встречается при многих заболеваниях, таких как атопический 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 22-230С. С другой стороны, источник тепла вызывает значительное снижение влажности воздуха в жилой среде и приводит к серьезной потере влаги с поверхности кожи и усилению зуда.
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. У большинства жителей мегаполиса при осмотре часто обнаруживают признаки субатрофии слизистых оболочек. При цитологическом исследовании обнаруживается интенсивное слущивание омертвевших клеток эпителия, выстилающего полость носа, трахеи и бронхов.
Гибель клеток происходит вследствие отсутствия достаточного содержания воды в воздухе, и, соответственно, в самих клетках эпителия. Больные жалуются на мучительный сухой кашель без отхождения мокроты, и отмечают абсолютную неэффективность препаратов, разжижающих мокроту, и антибиотиков.Кашель беспокоит больного в течение длительного периода, месяцами и годами. В носу постоянно образуются сухие корочки, которые доставляют массу неприятных ощущений. ЛОР-врач в таких случаях ставит диагноз атрофического ринита, а пульмонолог — хронического трахеобронхита или эндобронхита.
Обострения этих заболеваний носят сезонный характер, что также связано с изменением микроклимата окружающей среды. Поступление влаги в ткани, выстилающие дыхательные пути, путем ингаляций дает временный и незначительный эффект. Основная проблема при лечении таких заболеваний — изменить состав вдыхаемого воздуха. Доктора часто рекомендуют пациентам с такой патологией поехать подышать свежим морским бризом, и больные удовлетворенно отмечают, что уже в первые сутки пребывания во влажном климате симптомы начинают исчезать.
Даже проведение простых манипуляций с целью повышения влажности в жилом помещении приводит к ощутимым результатам. Развешивание мокрых простыней на горячих батареях, установка аквариумов, мини-водоемов, комнатных фонтанчиков и даже просто емкостей с водой позволяет увеличить параметр влажности в квартирах с центральным отоплением. Но наиболее современным, эффективным и удобным способом является использование специальных бытовых приборов — увлажнителей воздуха.
Процесс старения кожи и слизистых оболочек дыхательных путей может происходить весьма различно во временном аспекте. Одним из главных факторов, влияющих на продолжительность этого процесса, является содержание влаги в окружающей человека атмосфере. Ежесекундное постоянное поступление воды в клетки эпидермиса кожи и эпителия дыхательных путей в достаточном количестве из окружающей среды — необходимое условие для предупреждения преждевременного старения. Поэтому создание оптимального микроклимата жилой среды — это основная задача в борьбе с преждевременным старением и развитием субатрофических изменений кожного покрова и слизистых оболочек дыхательных путей.
Для поддержания определённого уровня относительной влажности воздуха существуют специальные приборы Увлажнители воздуха
Влияние влажности воздуха на мебель
Особо чувствительна к колебаниям влажности воздуха древесина, а, соответственно, и все предметы интерьера, из нее изготовленные: мебель, паркет, предметы искусства, а также музыкальные инструменты.
Согласно данным специалистов, наиболее оптимальный уровень относительной влажности воздуха для деревянным предметов составляет 40-60%. Высокая влажность воздуха (более 70%) губительна для мебели и паркета — дерево вздувается и деформируется. Однако и низкая влажность воздуха не менее опасна для дерева. Последствия воздействия сухого воздуха (влажность < 30%) на предметы интерьера, очевидны в холодное время года, когда в помещениях начинает работать центральное отопление.
На поверхности мебели возникают трещины, паркет рассыхается — между планками образуются большие зазоры, музыкальные инструменты теряют настройку.
Трудно переносят зимнюю сухость картины: под воздействием сухого воздуха слой краски сначала растрескивается, а затем и вовсе отходит от холста. Именно по этой причине во всех крупных музеях, галереях и выставочных залах устанавливаются специальные приборы, круглосуточно фиксирующие изменение влажности воздуха в помещениях, где располагаются экспозиции, а также специальные приборы, увлажняющие воздух.
Безусловно, мебель большинства российских квартир и домов не относятся к предметам антиквариата, однако, это не лишает нас желания заботиться о ней и оберегать от преждевременного старения. Именно поэтому все больше и больше российских семей приобретают в свои жилища увлажнители воздуха, которые заботят не только о здоровье домочадцев, но и о предметах интерьера.
Залог цветочного здоровья
Цветы и декоративные растения обладают притягательной силой и красотой, создают уют в любом доме и служат отличным средством декорирования интерьера. Но быстрый рост и пышное цветение представителей флоры возможны только при оптимальном уровне относительной влажности воздуха в помещении.
Профилактическими мерами по защите растений являются опрыскивание, взрыхление почвы, грамотный полив, своевременная подкормка минералами и другие составляющие. Существует большое количество дополнительных приспособлений по уходу за цветами — горшки, дренажи, пакеты удобрений, обработанная дождевыми червями почва и т.д.
Но даже при строгом соблюдении всех правил «цветочного хозяйства» растения часто болеют, желтеют и сохнут, опадают цветки и бутоны, кончики листьев становятся коричневыми и сморщенными. Все эти признаки являются сигналами плохих климатических условий, а именно — пониженной влажности воздуха.
Влага, содержащаяся в воздухе, необходима растениям не меньше, чем кислород людям. Работающие электроплиты, утюги, телевизоры, компьютеры и другая бытовая техника осушают атмосферу квартиры. Летом, в изнуряющую жару, частичное осушение воздуха происходит и за счет кондиционеров. Зимой же холодный воздух содержит крайне мало влаги, а во время отопительного сезона уровень влажности в помещении падает порой до 20%.
Особенно страдают экзотические растения. Для них необходимо создать условия, максимально приближенные к их исторической родине. Регулярного полива почвы недостаточно, так как большинство тропических представителей флоры добывают воду не корнями, а именно листьями. Поэтому цветы первыми реагируют на засуху.
Учебно-исследовательская работа «Влажность воздуха и ее влияние на самочувствие человека»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя школа №6 г. Павлово Нижегородская обл.
Отделение: физико-математическое
Секция: физическая
Учебно — исследовательская работа:
Влажность воздуха и её влияние на самочувствие человека
Выполнила:
ученица 8класса «А»
Лёгостина Карина Дмитриевна (14 лет)
Руководитель: учитель физики
Окунева Нина Владимировна
г.Павлово
2017
Оглавление
Введение 3
- Теоретическая часть 5
1.
1. Физические расчеты и параметры влажности воздуха 5
1.2. Приборы для измерения влажности воздуха 7
1.3. Влияние влажности воздуха на человека 8
2. Исследовательская часть 11
2.1. Определение влажности воздуха в помещениях школы 11
2.2. Социологический опрос учащихся 12
Заключение 13
Список литературы 14
Приложения 15
2
Введение
Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека .Влажность воздуха существенно влияет на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для нормальной жизнедеятельности человека.
Цель работы: познакомиться с характеристиками влажного воздуха , приборами для определения влажности воздуха, определить роль влажности в жизни человека.
Задачи:
1. Изучить литературу по данной проблеме.
2. Изучить устройства и принципа работы приборов для измерения влажности.
3. Измерить влажность воздуха в разных помещениях школы и сравнить полученные данные с санитарно-гигиеническими нормами.
4. Изучить влияние влажности воздуха на самочувствие человека.
Актуальность: От влажности воздуха зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.
Относительная влажность воздуха — важный экологический показатель среды. Идеальная влажность в жилом помещении 40-60%. Относительная влажность ниже 40% вредна, т.к. приводит к усиленной потере влаги организмом, что ведёт к его обезвоживанию. При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности слизистых оболочек носа, гортани, лёгких, что приводит к кашлю, хрипоте и ухудшению состояния в целом.
3
Если относительная влажность высока, более 60%, то воздух становится удушливым. С тела пот испаряется медленно, тело охлаждается слабо, мы
чувствуем себя некомфортно. При относительной влажности 100% испарения вообще не происходит. При таких условиях влажная одежда или влажная кожа никогда не высохнут. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти.
4
1. Теоретическая часть
1.1. Физические расчеты и параметры влажности воздуха
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 водяного пара p. Его выражают в единицах давления – паскалях или миллиметрах ртутного столба.
За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара ρ, содержащегося в воздухе.
Эту величину называют абсолютной влажностью. Абсолютная влажность, таким образом, показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 м3 воздуха.
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 ϕ называют выраженное в процентах отношение парциального давления ρ водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара ρ0 при той же температуре:
5
Еще одна формула: , где ρ — абсолютная влажность, а ρ0 – плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.
Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах можно найти, воспользовавшись специальными таблицами, которые имеются в справочниках или задачниках по физике.
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.
Температура, 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.
6
1.2.Приборы для измерения влажности воздуха.
Психрометр. Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остаётся сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружён полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода испаряется, и благодаря этому термометр охлаждается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идёт испарение и тем более высокую температуру показывает термометр, окружённый плоской влажной ткани. При относительной влажности, равной 100%, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур обоих термометров с помощью специальных таблиц можно определить влажность воздуха. Психрометр позволяет определить влажность более точно, чем гигрометр.
Волосной гигрометр. Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %.
Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы.
Конденсационный гигрометр. С помощью конденсационного гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы. Он представляет собой металлическую коробку с подсоединенной резиновой грушей .Если в коробку налить легко испаряющуюся жидкость(эфир), то продувая воздух через коробку при помощи груши, можно вызвать сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки на поверхности которой появляются капельки росы. По термометру замечают температуру, при которой они появляются. По таблице плотности насыщенного водяного пара и определяют абсолютную влажность воздуха.(Приложение 2)
7
1.3. Влияние влажности воздуха на человека
Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.
Проблема высокой влажности состоит в том, что она заставляет человека чувствовать себя более разгоряченным.
Это происходит потому, что наш организм, пытаясь охладиться, работает все активнее и активнее, выделяя пот. Но выделение пота в этом случае не работает как охлаждение, поэтому мы продолжаем нагреваться, и в результате перегреваемся, а это приводит к потере воды и химических веществ, в которых нуждается организм. Перегрев, или чаще тепловое истощение, может привести к обезвоживанию и химическому дисбалансу в организме.
Обезвоживание истощает организм, так как ему не хватает воды, необходимой для потоотделения, поэтому происходит сгущение крови, перекачка которой по организму требует повышения давления. Таким образом, повышается напряжение в сердце и кровеносных сосудах, кровь приливает к внешней поверхности тела, а в мышцы, мозг и другие органы ее поступает меньше. Физическая сила снижается, и усталость наступает быстрее, чем в нормальных условиях. К тому же могут снизиться и умственные способности.
Перегрев является серьезным заболеванием и может привести к следующим проблемам:
• Тепловые судороги: упражнения в жаркую погоду могут привести к мышечным спазмам, особенно в ногах, из-за дисбаланса соли в организме.
•Тепловое истощение: потеря жидкости и соли из-за чрезмерного потоотделения может привести к головокружению и слабости.
• Тепловой удар: в некоторых случаях сильная жара может привести к нарушению терморегуляции организма, в результате чего температура тела поднимется до 38,8 градусов и даже выше.
8
Основные способы избежать перегрева: необходимо быть в курсе не только температуры воздуха, влажности, индекса жары и пить много воды, но, заметив признаки усталости, головную боль, или учащение пульса, следует расслабиться и применить простые способы охлаждения тела. 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.
Следствием сухого воздуха является подверженность организма простудным инфекциям.
Простуда и насморк распространяются воздушно-капельным путем или через телесный контакт с больным. Главная функция кожи — быть барьером для бактерий. Если кожа и слизистые оболочки носоглотки сухие (а они теряют влагу под воздействием сухого воздуха), то барьер становится менее эффективным. Вероятность заболеть после контакта с инфекцией значительно возрастает, если влажность воздуха меньше оптимальной.
Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом. Холодный сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения. Симптомы недостаточного потребления кислорода — истощение, плохая концентрация внимания, усталость.
В случае снижения влажности ниже порога в 40% практически любой здоровый человек начинает испытывать сонливость, рассеянность, чувство сухости кожи. Также возникает чувство «песка» в глазах, особенно заметное у тех, кто носит контактные линзы. В сухом воздухе можно скорее замерзнуть, поскольку испаряющаяся с поверхности кожи влага охлаждает тело.
9
Кроме того, в пересушенном воздухе легко поднимается пыль различного происхождения, в то время как в среде с нормальной влажностью взвешенные микрочастицы оседают.
Особенно низкая влажность в помещении устанавливается зимой.
Человеку долго находиться в помещении с низкой влажностью воздуха неприятно и даже вредно: постоянно чувствуется сухость, режет глаза, из-за того, что слизистые оболочки рта и носа теряют влагу, микробам становится легче проникать в дыхательные пути.
Человек будет чувствовать себя комфортно, если относительная влажность воздуха будет находиться в пределах от 40 до 60%.
Морозный воздух уже сам по себе содержит мало влаги, поэтому проветривание помещения не повышает влажности воздуха в нем. Кроме того, работа отопительных систем высушивает воздух еще больше. Зимой относительная влажность воздуха в помещениях часто падает ниже 25%. Поэтому, например, если в результате обменных процессов кожа тела теряет приблизительно пол-литра влаги в течение суток, то зимой этот показатель доходит до одного литра.
Летом же воздух в помещении становится суше из-за работающих кондиционеров.
Чтобы устранить все эти неприятные явления необходимо, особенно в осенне-зимний период, увлажнять воздух в помещении, то есть насыщать его парами влаги.
10
2. Исследовательская часть
2.1. Определение влажности воздуха в помещениях школы
Для измерения влажности воздуха используют разные измерительные приборы. Я пользовалась психрометрическим гигрометром – психрометром. Психрометр устанавливался на 30 мин в исследуемых кабинетах и , по истечении времени снимались показания. Вычисляется разность показаний между влажным и сухим термометром. Зная разность показаний сухого и влажного термометров, и температуру окружающей среды с помощью психрометрических таблиц измеряем относительную влажность воздуха.
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. (Приложение 3)
В результате чего было выявлено следующее: относительная влажность воздуха в некоторых помещениях ниже нормы, а это может приводить к раздражению слизистых органов дыхания и, следовательно, к кашлю и нарушению работы легких; относительная влажность воздуха в некоторых помещениях выше нормы, что может приводить к затруднению процесса испарения и, следовательно к перегреву организма. Было отмечено, что оптимальная влажность воздуха в кабинетах с большим количеством растений.
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. Оптимальная влажность воздуха в кабинетах с большим количеством растений.
11
5. 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 мы рекомендуем:
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. Для уменьшения влажности рекомендуется продолжительность сквозного проветривания учебных помещений .(Приложение 1)
2.2. Социологический опрос учащихся
Цель: оценить уровень знаний учащихся о значении влажности для человека
Дата: 31.
01.2017г
Вопросы анкеты: (Приложение 4)
1) Знаете ли вы о том, что такое влажность воздуха?
2) Где необходим учёт влажности воздуха
3) Как вы считаете, влияет ли влажность воздуха на самочувствие человека?
4) Знаете ли вы нормы влажности воздуха в помещении?
5) Как можно регулировать влажность воздуха в помещении?
Результаты анкетирования показывают, что ученики школы в основном знают, что такое влажность воздуха, но не все знают нормы влажности воздуха в помещении. Понимают, где необходим учёт влажности, и какими способами регулируют влажность воздуха в помещении.
12
Заключение
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. 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 40 -60 %. (Приложение 1)
Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.
Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.
13
Список литературы
1. Перышкин А.В. «Физика 8класс» М.:Дрофа,2016г.
2. Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. Издательство «Просвещение» 2006г.
3. Перельман Я.И. Занимательная физика. Издательство «Наука» 2008г. 4. http://www.allbeton.ru/
5. http://meteoweb.
ru/phenom.php.
6. http://www.superplus.ru/index/htm
14
Приложение 1
Постановление главного государственного санитарного врача РФ «Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях»
6.2. Температура воздуха в зависимости от климатических условий в учебных помещениях и кабинетах, кабинетах психолога и логопеда, лабораториях, актовом зале, столовой, рекреациях, библиотеке, вестибюле, гардеробе должна составлять 18 — 24° С; в спортзале и комнатах для проведения секционных занятий, мастерских — 17-20°С; медицинских кабинетах, раздевальных комнатах спортивного зала — 20-22°С, душевых — 25°С; относительная влажность воздуха должна составлять 40-60%.
6.3. Учебные помещения проветриваются во время перемен, а рекреационные — во время уроков. До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений. Продолжительность сквозного проветривания определяется погодными условиями, направлением и скоростью движения ветра, эффективностью отопительной системы.
Рекомендуемая длительность сквозного проветривания приведена в таблице 2.
Таблица 2
Рекомендуемая продолжительность сквозного проветривания учебных помещений
в зависимости от температуры наружного воздуха
Наружная температура, °С | Длительность проветривания помещения, мин. | |
в малые перемены | в большие перемены и между сменами | |
От +10 до +6 | 4-10 | 25-35 |
От +5 до 0 | 3-7 | 20-30 |
От 0 до -5 | 2-5 | 15-25 |
От -5 до -10 | 1-3 | 10-15 |
15
Приложение 2
Приборы для измерения влажности воздуха
16
Приложение 3
Определение влажности воздуха в разных помещениях школы в период отопительного сезона
Место определения влажности | В начале рабочего дня | В конце рабочего дня | ||||||
tсух,0С | tвл,0С | Δt,0С | φ,% | tсух,0С | tвл,0С | Δt,0С | φ,% | |
Столовая | 21 | 18 | 3 | 72 | 22 | 20 | 2 | 82 |
(каб. | 23 | 16 | 7 | 42 | 25 | 21,5 | 4,5 | 63 |
(каб. географии) | 18 | 12 | 6 | 42 | 20 | 14 | 6 | 45 |
(каб.химии) | 22 | 15 | 7 | 41 | 25 | 21 | 4 | 47 |
(каб. | 24 | 18 | 6 | 51 | 25 | 20 | 5 | 60 |
(каб.математики) | 22 | 16 | 6 | 48 | 25 | 21 | 4 | 67 |
(каб. анг.яз) | 21 | 13 | 8 | 31 | 24 | 17 | 7 | 44 |
Коридор 3 этаж | 20 | 17 | 3 | 71 | 21 | 17 | 4 | 64 |
Спортзал | 23 | 16 | 7 | 42 | 24 | 17 | 7 | 44 |
физики)
биологии)17
Зачем нужен контроль влажности во всем доме | Качество воздуха в помещении
Всем известно, что температура играет важную роль в комфорте.
Когда погода становится прохладной, вы автоматически настраиваете свою печь или систему отопления. И кондиционер, как правило, занимает центральное место в летнюю жару. Тем не менее, важно понимать, что уровень влажности играет не менее важную роль в вашем доме в Нью-Джерси.
Наша команда 1st Choice по отоплению и кондиционированию воздуха хочет помочь вам понять уровни влажности и способы их контроля для повышения комфорта и улучшения общего состояния здоровья.
Что такое влажность?Влажность измеряет количество влаги в воздухе. У большинства людей сухость ассоциируется с зимой; это функция влажности. В некоторых районах страны лето может быть жарким и влажным.
Однако более актуальным вопросом является то, какова относительная влажность в вашем доме Howell? Относительная влажность является мерой как температуры, так и влажности. Более важно понимать относительную влажность, чтобы знать, как отрегулировать уровень комфорта в вашем доме.
Чтобы рассчитать относительную влажность, вы можете использовать эту диаграмму из Образовательного центра Houghton Mifflin Harcourt, которая дает вам простую справочную информацию. Если относительная влажность составляет 100 процентов, это означает, что воздух не может содержать дополнительную воду. С точки зрения комфорта это означает, что ваш пот больше не испаряется, и вам становится жарче.
В идеале в вашем доме должна поддерживаться относительная влажность от 40 до 50 процентов для оптимального комфорта и здоровья.
Что происходит при высокой влажности?Если относительная влажность в вашем доме превышает 60 процентов, у вас могут возникнуть некоторые проблемы с воздухом в помещении. Плесень начинает расти при этом уровне влажности и ускоряет свой рост между 70 и 90 процентами относительной влажности. Влажная среда в сочетании с источником органических веществ в пище — это рецепт потенциально инвазивной и опасной проблемы.
Кроме того, на окнах и стенах может образовываться конденсат, что может привести к долгосрочному ослаблению конструкции и повреждению дома.
Влага не только способствует росту плесени, но может привлекать вредителей и способствовать возникновению других проблем с аллергенами.
Наконец, высокая влажность может негативно сказаться на здоровье человека, повысив вероятность теплового удара, проблем с сердцем или астмы.
Что происходит при низкой влажности?С другой стороны, слишком низкий уровень относительной влажности может вызвать другие проблемы с воздухом в помещении. Статическое электричество может раздражать, а такие вещи, как сухость кожи и губ, вызывают дискомфорт. Сухой воздух может усугубить простуду першением в горле и дискомфортом в носу. В помещении также может быть холоднее из-за сухого воздуха.
Кроме того, слишком низкий уровень влажности может повредить деревянную мебель и музыкальные инструменты. Деревянные полы или стеновые панели могут усыхать и деформироваться, а обои могут начать отслаиваться.
Чем могут помочь увлажнители и осушители Хотя ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) может в некоторой степени влиять на влажность, инвестиции в увлажнитель и осушитель воздуха для всего дома могут быть выгодными.
Современные увлажнители хорошо спроектированы и используют датчики и компьютеры для автоматического поддержания влажности на уровне около 45 процентов. Кроме того, современные увлажнители предназначены для предотвращения роста микробов и используют технологию сквозного слива, поэтому они не задерживают стоячую воду, когда они выключены.
Несмотря на то, что кондиционер, находящийся в хорошем состоянии, должен удалять из дома как влажность, так и тепло, вы можете установить дополнительный осушитель в систему HVAC. Осушитель удалит дополнительную влагу, прежде чем воздух начнет циркулировать по системе воздуховодов.
Кроме того, вы также можете приобрести переносные увлажнители или осушители воздуха для использования в одной комнате или на одной территории.
Свяжитесь с нами сегодня Если вы хотите узнать больше об увлажнителях, осушителях или обоих, позвоните в 1st Choice Heating & Air Conditioning в Хауэлле, штат Нью-Джерси.
Наша профессиональная команда может помочь вам найти лучшие решения HVAC, чтобы ваш дом был здоровым и комфортным. Звоните 732-378-9189 или закажите услугу онлайн сегодня.
Как контролировать влажность в доме
Лето в Техасе означает жаркую, липкую и душную погоду.
Все мы знаем, что правильно кондиционированное здание кажется более сухим и прохладным, чем горячий и влажный наружный воздух. Наши специалисты в компании AiRCO по отоплению и кондиционированию воздуха хотят помочь вам понять, как лучше контролировать и управлять влажностью в вашем доме в Остине.
Что такое относительная влажность?Относительная влажность относится к количеству влаги в воздухе, которое рассчитывается как процент от количества, необходимого для полного насыщения при той же температуре. Вот почему зимой воздух в помещении обычно сухой, а летом – влажный.
Идеальная влажность для дома в Техасе составляет от 30 до 50 процентов, что обеспечивает идеальный уровень комфорта для большинства людей.
Зимой уровень влажности часто падает ниже этого диапазона, вызывая потрескавшиеся губы, сухость кожи и боль в горле. Летом, если влажность становится слишком высокой, она может подавлять вас, что приводит к липкому и жаркому дискомфорту.
Причина, по которой вы чувствуете себя некомфортно в жаркой и влажной среде, заключается в том, что ваша кожа не может естественным образом выделять тепло тела посредством потоотделения, если температура наружного воздуха влажная. Вот почему люди гораздо легче переносят более высокие температуры в сухом климате, чем более высокие температуры во влажном климате.
С точки зрения здоровья, высокая влажность часто вызывает вялость и непродуктивность. Вам также намного легче перегреться и испытать тепловое истощение или даже тепловой удар, когда температура и высокая, и влажная.
Однако внутри дома высокая влажность может вызвать быстрый рост таких вещей, как плесень и грибок.
Это общие аллергены для многих людей, которые могут вызывать респираторный дистресс или аллергические реакции.
По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), высокая влажность и создаваемая ею плесень могут повредить деревянную мебель, гипсокартон и другие части дома. На противоположной стороне этого спектра чрезмерно сухие температуры зимой также могут привести к необратимому повреждению деревянной мебели и музыкальных инструментов. Поэтому очень важно поддерживать влажность воздуха в помещении на должном уровне.
Как мне управлять уровнем влажности?Существует несколько способов обеспечить поддержание уровня влажности в диапазоне от 30 до 50 процентов в течение всего года. Вот несколько идей для рассмотрения:
Установите осушитель воздуха для всего дома. Для домовладельцев из Техаса, возможно, одна из самых важных вещей, которую необходимо установить, — это осушитель воздуха для всего дома.
Эти системы могут постоянно контролировать уровень влажности и регулярно устранять избыточную влажность. Убедитесь, что ваш осушитель находится в хорошем рабочем состоянии.
Наши специалисты по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха (HVAC) в AiRCO Heating and Air Conditioning могут помочь обеспечить чистоту и отсутствие засоров слива конденсата, чистоту змеевиков испарителя, правильную работу гигростата и чистоту воздушного фильтра.
Обслуживание системы кондиционирования воздуха. Y Наша система кондиционирования воздуха (AC) поможет вам контролировать уровень влажности и качество воздуха в помещении (IAQ). Он будет работать лучше, если его регулярно чистить, осматривать и настраивать, особенно перед наступлением жаркого летнего сезона. Назначьте сегодня встречу с нашей командой AiRCO для проверки вашего кондиционера.
Если ваши воздушные фильтры HVAC регулярно заменяются и система чистая, кондиционеры будут работать более эффективно и эффективно и помогут вам контролировать уровень влажности в помещении, а также сэкономят ваши затраты на электроэнергию.