Муниципальное
общеобразовательное бюджетное учреждение «Первомайская средняя
общеобразовательная школа» Соль-Илецкого городского округа Оренбургской области
Исследовательская
работа по физике
«Что такое влажность воздуха и как она
влияет на организм человека»
.
Выполнила: Сысоева
Юля ученица 8 класса
Руководитель:
Муканова Даметкен Каримовна
учитель
физики
Что
такое влажность воздуха и как она влияет на организм человека
Человек не может жить без воздуха, потому что он
является одним из источников жизни. Воздушная оболочка земли представляет собой
смесь водяного пара и различных газов. Для человека важное значение имеет
количество водяных паров в атмосфере наряду с температурой и давлением в ней.
Важным показателем среды
является влажность воздуха. От нее зависит интенсивность испарения влаги с
поверхности кожи, а это влияет на терморегуляцию тела человека. От этого
зависит утомляемость, память человека.
Влажность
влияет и на окружающий мир: в библиотеках, музеях поддерживают необходимый
уровень влажности воздуха, чтобы произведения искусств защитить от сырости.
Поэтому на стенах висят психрометры (приборы, измеряющие влажность воздуха).
При определенных значениях влажности воздуха должны содержаться и продукты
питания, строительные материалы, приборы и т.д. Знание о влажности воздуха
имеет большое значение в метеорологии для предсказания погоды.
Испарение в сухом
воздухе, имеющем малую влажность, происходит быстрее. А любое испарение
сопровождается охлаждением. В воздухе с большей влажностью испарение происходит
медленнее и охлаждение незначительно.
Поэтому возникает
проблема: соответствует ли относительная влажность воздуха в школе, дома
санитарным нормам. Мы решили исследовать тему
«Что такое влажность
воздуха и как она влияет на организм человека».
Цель проекта:
Изучение влажность воздуха, выявить влажность воздуха в помещениях школы, дома
и узнать, как она влияет на организм человека.
Задачи:
1.Изучить понятие влажность воздуха
2. Изучение
устройства и принципа работы психрометра.
3.Измерить
влажность воздуха в разных помещениях школы: в предметных кабинетах, столовой,
компьютерном классе.
4.Узнать
каким образом влажность воздуха влияет на самочувствие человека.
5. Найти способы
повышения и понижения влажности воздуха в помещениях
Актуальность
темы: Среди учащихся школы в последнее время
высокий процент простудных заболеваний. Низкая влажность в помещениях школы
вызывает испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, а это
ведет к простудным заболеваниям.
Влажность воздуха -
содержание в воздухе водяного пара.
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.
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.
Абсолютная влажность
Абсолютная влажность
показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре
воздуха.
Относительная влажность
Величина, показывающая,
насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению называют
относительной влажностью.
Относительной влажностью
воздуха называют выраженное в процентах отношение парциального давления
водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению
насыщенного пара при той же температуре: j=
p/р0*100%
или j = r/r0*100%,
где r - абсолютная влажность, а r0
– плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.
Точка росы
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. При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров:
появляется туман, выпадает роса.
Для человека оптимальный
уровень влажности находится в пределах от 40 до 60 %.
Если воздух слишком сухой при
нормальной влажности воздуха, мельчайшие частицы пыли повисают в воздухе и
связываются с влагой. Увлажнитель препятствует распространению вредных
бактерий. Недостаток влаги оказывает плохое влияние не только на человека,
ну и на домашних животных. Если воздух чрезмерно сухой, наблюдается у людей
сонливость, рассеянность, снижается иммунитет, повышается утомляемость. При
такой влажности увеличивается риск подхватить респираторную инфекцию.
Недостаток влаги кожу сушит и приводит к раннему старению. Известен факт, что в
сухом воздухе содержится большое количество ионов, что способствует развитию
стрессовых состояний у людей. Больше всего страдают дети с заболеваниями
дыхательных путей, астматики и аллергики.
Слишком высокий уровень влажности приносит вред. В помещениях быстро
распространяется грибок и плесень, они образуются в углах и на стенах, так же
быстро портятся продукты.
Повышение влажности воздуха,
выше 70%, отрицательно влияет на организм человека, как при высоких, так и при
низких температурах. При высокой температуре воздуха и повышенной влажности
человек сильно потеет, но с поверхности тела испарение влаги не происходит, а
это приводит к перегреву организма и «тепловому удару».
При низких температурах
наоборот, повышенная влажность воздуха приводит к сильному охлаждению
организма, так как резко увеличиваются во влажном воздухе потери энергии путем
теплопроводности и конвекции.
Воздух бывает различной
степени влажности, это зависит от количества паров при данной температуре в
атмосфере. Тело человека состоит из 80% воды, потеря 10%
Недостаток воды приводит
к гибели человека, а потеря 2% воды приводит к серьезным биохимическим нарушениям
постоянства внутренней среды.
Из организма человека
жидкость уходит через мочевую систему, с поверхности кожи испарением, слизистые
дыхательной пути. Это позволяет,
освобождаться организму от продуктов распада, токсичных веществ, накапливающихся в
результате биохимических реакций.
В организм человека вода
поступает с пищей и через кожу, слизистые оболочки дыхательных путей с
воздухом, обогащенным влагой.
Существует ряд недугов,
связанных с патологией водного обмена кожи и слизистых оболочек. При многих
заболеваниях встречается сухость кожи, таких как дерматит, экзема, псориаз.
Главный симптом при выраженной сухости кожного покрова - зуд. Больные жалуются
на постоянное ощущение раздражения кожи, которое приводит к нервной
возбудимости, потере сна вплоть до нервного истощения. Старческие изменения
липидного состава кожи приводят к мучительному зуду вследствие нарушения
нормального водного баланса. Особенно состояние ухудшается в осенне-зимний
период, когда начинается отопительный сезон. С одной стороны, температура
22-23С вызывает ощущение комфорта. С другой стороны, источник тепла вызывает
значительное снижение влажности воздуха в жилой среде и приводит к серьезной
потере влаги с поверхности кожи.
Методами
препятствующими излишнему испарению влаги с поверхности кожного покрова,
являются увлажняющая косметика, хлопковая одежда, водные процедуры. Диета с
ограничением соли дает неплохой результат при нормализации водно-солевого
обмена, особенно у людей пожилого возраста. Наиболее важным условием
поддержания нормального водного обмена является нормальный режим влажности и
температура воздуха в жилом помещении. От этого зависит также состояние
дыхательных путей человека.
Чтобы
определить влажность воздуха используют психрометр.
Психрометр состоит из
двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр
показывает температуру воздуха. Резервуар другого термометра 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.
Внешний вид комнатных
растений может свидетельствовать о недостаточной влажности в помещении.
Растения начинают испарять в сухом воздухе через устьица на листьях больше
воды, и их водный баланс нарушается:
-Сморщиваются
или скручиваются листья; становятся коричневыми и засыхают
кончики листьев. Это часто можно наблюдать,
например, у фикуса Бенджамина, нефролеписа, а также циперуса.
-Развиваются
не полностью молодые листья; не раскрываются или опадают бутоны.
Если
воздух слишком сухой некоторые вредители особенно часто поражают растения, это
паутинные клещики, трипсы и белокрыла.
Способы повышения
влажности воздуха в комнате.
Опрыскивание
является способом повышения влажности воздуха в комнате. Этот метод может
увеличить влажность воздуха в непосредственной близости от растения.
Опрыскивать растение лучше всего утром, чтобы за день листья обсохли. Чтобы
увеличить влажность в помещении применяются увлажнители: ультразвуковой
увлажнитель воздуха, холодный увлажнитель вентилятор (прогоняет воздух через
влажный фильтр), паровые увлажнители по принципу действия похожи на
электрические чайники. Растения прекрасно могут сами себе помочь, если их
сгруппировать так, чтобы растения, испаряющие много влаги, оказались рядом с
теми, которые предпочитают высокую влажность воздуха.
На здоровье человека
плохо влияет высокая влажность при любой температуре. Возникнуть она может
из-за больших комнатных растений или не регулярного проветривания. При более
высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.
Увлажнители
воздуха — это специальные бытовые приборы, применение приборов является
наиболее эффективным и современным способом.
В таблице даны
оптимальные и допустимые параметры температуры и относительной влажности
воздуха в помещениях:
|
Оптимальные параметры
|
Допустимые параметры
|
|
Температура °С.
|
Относительная влажность
%
|
Температура °С.
|
Относительная влажность
%
|
|
19
|
62
|
18
|
39
|
|
20
|
58
|
22
|
31
|
|
21
|
55
|
|
|
Практическая часть
Состояние
влажности учебных кабинетах играет большую роль для нас, так как в течение
учебного года нам приходится много времени проводить в школе. Поэтому я решила
узнать, отвечают влажность воздуха в наших кабинетах ли санитарным нормам.
Измерения производились в предметных кабинетах, спортивном зале, в коридоре,
актовом зале, пришкольной группе.
Примечание. По Санитарно – эпидемиологическим правилам и нормативам
САНПИН 2.4.1.1249 – 03 в помещениях общеобразовательных учреждений
относительная влажность воздуха соблюдается в пределах 40- 60 %
Для измерения влажности
воздуха я использовал психрометр, и все данные занес в сводную таблицу.
|
№
|
Название
|
Показания сухого термометра
|
Показания влажного термометра
|
разность
|
Влажность воздуха, %
|
санпин
|
соответствие
|
|
1
|
Кабинет физики
|
21
|
17
|
4
|
64
|
превышение
|
превышение
|
|
2
|
Кабинет химии
|
20.4
|
16.4
|
4
|
63
|
превышение
|
превышение
|
|
3
|
Кабинет математики
|
20
|
15
|
5
|
54
|
норма
|
недостаток
|
|
4
|
Кабинет истории
|
21.2
|
16.2
|
5
|
55
|
норма
|
норма
|
|
5
|
Кабинет русского языка
|
19.1
|
14.3
|
4.8
|
57
|
норма
|
недостаток
|
|
6
|
Кабинет начальных классов 1
|
19
|
15
|
4
|
64
|
превышение
|
Норма
|
|
7
|
Мастерская
|
18.8
|
15
|
3.8
|
64
|
превышение
|
Норма
|
|
8
|
Кабинет начальных классов 2
|
19
|
15
|
4
|
64
|
превышение
|
Норма
|
|
9
|
Актовый зал
|
18
|
14.5
|
3.5
|
70
|
превышение
|
Превышение
|
|
10
|
Кабинет информатики
|
20
|
15.6
|
4.4
|
58
|
норма
|
Норма
|
|
11
|
Спортивный зал
|
18.6
|
15.6
|
3
|
70
|
превышение
|
Превышение
|
|
12
|
Кабинет географии
|
21.2
|
15.2
|
6
|
47
|
норма
|
Недостаток
|
|
13
|
столовая
|
28
|
17
|
11
|
27
|
недостаток
|
Недостаток
|
|
14
|
Коридор
|
18.5
|
14.8
|
3.7
|
65
|
превышение
|
Незначительное превышение
|
2.2. Статистика
заболеваний в нашей школе
Влажность воздуха
влияет на общее самочувствие человека. Отклонение этого параметра от нормальных
значений способно незаметно и постепенно снизить иммунитет человека, ухудшить
состояние кожи, повысить утомляемость. Опасна как повышенная влажность, так и
пониженная. Для здорового ребенка влажность должна быть не менее 50%, для
больного респираторной инфекцией – не менее 60%
Высокий процент
заболеваемости простудными заболеваниями, в особенности бронхит в нашей школе
приходится на осенне-зимний период. (стат. Данные) Обратившись к медицинской
сестре Первомайской врачебной амбулатории, мы выяснили статистику заболеваний в
нашей школе за первое полугодие 2019–2020 .г (приложение 3, таблица 2 ) В это
время года обычно низкая влажность воздуха в помещениях школы, что и вызывает
испарение и высыхание слизистой носа, гортани, легких.
Важную роль играет
микроклимат в помещении для людей, которые находятся внутри него. От этого
зависит самочувствие человека. При этом должна быть обеспечена оптимальная
температура воздуха. Также не стоит забывать и про влажность воздуха.
Оптимальное сочетание температурного режима воздуха и уровня влажности должно
быть обеспечено в помещениях.
Вывод: заболеваемость
по школе составила – 40%.
2.3. По
результатам работы были сделаны основные выводы
1. Не во всех
кабинетах влажность воздуха соответствует нормам. Для человека наиболее
благоприятной считается влажность в пределах от 40 до 60%.
2. Превышение
влажности воздуха наблюдается в кабинете физики, химии, коридоре, в актовом и
спортивном зале, в мастерских, в двух кабинетах начальных классов. В столовой
влажность ниже нормы.
3. В кабинете
истории, русского языка, информатики, географии влажность воздуха в норме
4. Так как
влажность воздуха в помещениях школы не во всех классах соответствует нормам,
то заболеваемость органов дыхания учащихся в школы составляет 40%, а в 5 классе
за 1 полугодие – 40% заболевания связанные с органами дыхания, 6 классе –35%.
В результате
работы было выявлено следующее: в большинстве кабинетов влажность воздуха ниже
нормы, а это может приводить к раздражению слизистых органов дыхания и,
следовательно, к кашлю и нарушению работы легких. Следствием сухого воздуха
является подверженность организма простудным инфекциям. Работая над данной
темой, я узнала и открыла для себя много новых и полезных фактов. Например, я
узнала, что человек чувствует себя комфортно при влажности 60–70%, а при 30%
ему становится плохо, ухудшается самочувствие, развиваются различные
заболевания, аллергия. Я стала следить за влажностью в своем доме, чтобы не
рисковать своим здоровьем, чаще делать влажную уборку, использовать
пульверизатор для опрыскивания комнатных растений
Рекомендации
для улучшения состояния влажности в кабинетах:
1. Опрыскивание — это
простой метод увеличение влажности воздуха.
2. Увеличить в кабинетах
количество зеленых насаждений. Листья зеленых растений испаряют воду и
способствуют повышению влажности воздуха, а это улучшает самочувствие людей.
3. Резервуары с водой
устанавливать между ребер радиаторов или устанавливать
аквариумы в кабинетах
4. Использовать увлажнители воздуха (специальные бытовые
приборы)
5. Проводить влажную уборку.
Литература.
1.
Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. –
М.: Просвещение, 2005.
2.
Чуянов В.А. Энциклопедический словарь
юного физика. – М.: Педагогика-Пресс, 2010.
3.
Физика и экология. 7-11 классы. Материалы
для проведения урочной и внеурочной работы по экологическому воспитанию / Сост.
Г.А.Фадеева, В.А.Попова. – Волгоград: Учитель, 2005. – 74 с.
4.
Материал из сети Интернет.https://yandex.ru/search/?text=растения%20увлажняющие%20воздух%20фото&lr=12
https://yandex.ru/search/?text=произведения%20искусств%20и%20влажность%20воздуха%20%20фото&lr=12
