План урока лабораторно-практического занятия № 4 «Измерение влажности воздуха»

План урока лабораторно-практического занятия № 4 «Измерение влажности воздуха».

Тема: Свойства паров, жидкостей, твердых тел.

Дата проведения урока: ____________

Профессия: 43.01.09. Повар, кондитер

Дисциплина: Физика

Тема урока: Лабораторная работа № 4. Измерение влажности воздуха.

Тип (вид урока): Закрепления и совершенствования знаний и умений

Цели урока:
- Образовательная – формирование умений измерять влажность воздуха, обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами (температурой и  влажностью воздуха), объяснять полученные результаты и делать выводы.
- Развивающая – создать условия для развития  умений анализировать, устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала и новой информацией;

- Воспитательная – продолжить формирование объективного осознания роли физических компетенций в избранной профессиональной деятельности.

Методы обучения: словесный, практический

Средства обучения:

задачник по физике, таблицы "Психрометрическая" и "Плотность насыщенного водяного пара", выдержки из  нормативных документов СанПиНа,

оборудование: термометры, психрометр, емкости с водой, кусочки марли и ваты,

Знания и умения, необходимые для урока:

студенты должны знать понятие влажности воздуха и ее физические аспекты;

уметь пользоваться измерительным прибором (термометром), таблицами;

иметь коммуникативные навыки.
Специальные умения: использование математического аппарата для вычисления искомых величин.

По итогам обучения студент должен:

иметь представление: о практическом  значении применения влажности воздуха и температуры для жизнедеятельности человека и профессиональной деятельности повара, кондитера.

знать: способы определения влажности воздуха; нормы к температурному режиму и влажности воздуха в помещении.

уметь:  использовать различные источники для получения физической информации, оценивать ее достоверность; делать необходимые измерения, рассчитывать по полученным данным влажность воздуха в помещении.

иметь навык:  работы с физическими приборами и дополнительной литературой.

Технологическая карта урока

Набор модулей урока	Деятельность преподавателя	Деятельность студентов	Формирование ОК	Средства обучения
Организационный (10.15-10.20)	Приветствует студентов, проверяет их готовность к уроку	Приветствуют учителя, проверяют свою готовность к уроку	ОК 2: Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности. ОК 4: Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами.. ОК 7. Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях. ОК 09. Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности	Устная речь, слово
Актуализация опорных знаний (10.20-10.30)	Организует диалог со студентами, в ходе которого конкретизирует понятия: испарение, конденсация, влажность воздуха	Объясняют, значение физики в профессиональной деятельности, отвечают на вопросы. Формулируют тему и задачу урока.		Устная речь, слово, карточки с физическими величинами
Освоение нового материала. Знакомство с лабораторным оборудованием (10.30-10.45)	Указывает объект наблюдения	Читают план описания работы стр. 9-10 [1] Составляют конспект в тетради.		Устная речь, слово, учебное пособие,  оборудование
Закрепление нового материала (10.45-11.00 11.05-11.25)	1.Организует работу в группах по выполнению основного задания стр. 9-10 [1], обмен мнениями 2. Организует работу по выполнению контрольных заданий и вопросов	Выполняют измерения температуры. Записывают данные опыта, вычисляют влажность, давление  и объясняют полученные данные Письменно выполняют зад.№ 1 стр. 57, 78 [1], отвечают на теоретические вопросы.		Устная речь, слово, учебное пособие,  учебник по физике
Обобщение и систематизация материала (11.25-11.40)	Устный опрос по защите ЛР.	Отвечают на контрольные вопросы, записывают вывод в тетрадях		Устная речь, слово, учебное пособие,  учебник по физике
Подведение итогов и сообщение домашнего задания (10 минут)	Задает вопросы  о задачах урока. Спрашивает, какая задача останется  на следующие уроки	Проговаривают по плану новые знания, высказывают свои впечатления от урока, делают предположения		Устная речь, слово

Конспект урока

1. Организационный этап.

2. Мотивации к учебно-познавательной деятельности:
а) Вступление.
Преподаватель физики: Почему в сводках погоды, помимо давления и температуры, нам еще часто сообщают о влажности воздуха? Многие люди порой даже переезжают из одного района в другой, жалуясь на очень сырой, либо, наоборот, очень сухой климат. И вы, наверное, замечали, как меняется ваше самочувствие, если воздух сух или влажен. Пребывание людей длительное время в теплых или холодных закрытых помещениях при уменьшенной или увеличенной влажности приводит к уменьшению работоспособности и разным формам заболеваний.

Высокая или низкая влажность также способствует развитию различного рода бактерий, грибков и вирусов (см. Табл.1)

Вам сейчас предстоит сделать измерение температуры и влажности воздуха с помощью психрометра и термометра, используя знания, полученные на предыдущем уроке и сравнить их с оптимальными и допустимыми нормами СанПиНа (таблица 3).
Полученные результаты каждая группа выносит на обсуждение, подводит итог своей работы.

Нужно ответить на вопрос: какое значение имеет влажность воздуха в проф.деятельности повара, кондитера?
б) Практическая работа.
(На демонстрационном столе лежат приборы для измерений: штативы, термометры, психрометр емкости с водой и льдом, кусочки марли и ваты, сосуд с полированной поверхностью, таблицы "психрометрическая" и "Плотность насыщенного водяного пара".) Преподаватель физики  раздает карточки с планом выполнения измерительных работ.
Первая комиссия делает измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью термометра.
Вторая комиссия по точке росы.
Третья комиссия с помощью самодельного психрометра.
Четвертая комиссия с помощью лабораторного психрометра.
Преподаватель физики:  Изучив карточки, по три человека подойдете к демонстрационному столу, и выберите необходимое оборудование для вашего эксперимента. Остальные члены комиссий изучают нормативные документы, для того чтобы сравнить полученные результаты с нормой. (По три ученика изучив карточки, выбирают приборы и материалы и делают измерение на своих местах. Остальные учащиеся групп изучают нормативные документы СанПиНа, брошюру "Влияние температуры и влажности воздуха на организм человека".)
Комиссия 1. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью термометра.
Оборудование: термометр, низкий стакан с водой комнатной температуры, психрометрическая таблица, кусочек марли или ваты.
Действие: Снять показание сухого термометра. Резервуар термометра обернуть кусочком влажной марли и держать некоторое время влажный термометр на воздухе. Как только понижение температуры прекратится, снова снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.
Комиссия 2. Измерение температурного режима и с относительной влажности воздуха по точке росы.
Оборудование: термометр, стакан с полированной поверхностью вода комнатной температуры, лёд, таблица "Плотность насыщенного водяного пара".
Действие: Снять показание сухого термометра. Налить в сосуд (наполовину) воду и опустить в нее термометр. Добавляя в сосуд снег, и помешивая воду, следить за понижением температуры. В момент появления на стенках сосуда росы снять показание термометра. Осторожно добавляя в сосуд теплую воду, снять показание термометра, при котором роса полностью исчезнет. Найти среднее числовое значение и принять его за точку росы. По таблице определить плотность насыщенного пара для температуры воздуха в классе (показание сухого термометра) и для точки росы. Вычислить по формуле  = рп/рн.п*100% относительную влажность воздуха в классе. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.
Комиссия 3. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью самодельного психрометра.
Оборудование: самодельный психрометр, сосуд с водой, психрометрическая таблица.
Действие: Снять показание сухого термометра. Налить немного воды в емкость находящуюся под одним из термометров. Как только понижение температуры этого термометра прекратится, снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в аудитории. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.
Комиссия 4. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью лабораторного психрометра.
Оборудование: лабораторный психрометр, сосуд с водой, психрометрическая таблица.
Действие: Снять показание сухого термометра. Налить немного воды в резервуар находящуюся под одним из термометров. Как только понижение температуры этого термометра прекратится, снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий. (По окончании измерений и подведения итогов в комиссиях.)
в) Результаты работы.
Преподаватель физики: Все комиссии закончили свои измерения и изучения нормативных документов, подвели итоги. Сейчас у нас заседание объединенных комиссий. И каждая комиссия по очереди догладывает о своих результатах, с комментариями как она этот результат получала. Остальные комиссии внимательно слушают и задают дополнительные вопросы.
(По одному человеку от комиссии выступают, рассказывая о своих опытах, анализируют, сравнивая свои результаты с нормой. Учащиеся из других комиссий задают вопросы. Преподаватель физики корректирует вопросы и ответы.)
Преподаватель физики: Сравните, какой из опытов самый точный и какова погрешность в этом измерении?
Примерный ответ студента: Более точное измерение дала комиссия 3 и 4. Так как у них термометры находятся в изолированных корпусах, что не дает приток тепла от внешних источников. По сравнению с опытами проведенными комиссией 1 и 2, так как термометры находились в руках, т.е. происходил тепловой обмен.
Преподаватель физики: Продолжим урок. А теперь каждой из комиссий было дано задание: измерить температурный режим и влажность воздуха в разных помещениях техникума. По итогам измерений получились такие результаты. (Преподаватель физики раздает 4-е карточки.)
Карточка № 1
Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.

Измеряемый объект	t (°C)	(%)
Коридор возле входа

Карточка №2

Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.

Измеряемый объект	t (°C)	(%)
Столовая

Карточка №3
Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.

Измеряемый объект	t (°C)	(%)
Кабинет №

Карточка №4
Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.

Измеряемый объект	t (°C)	(%)
Спортивный зал

Вы должны в течение 7 минут, как комиссия принять решения по приемке учреждения к новому учебному году. И создать проект "Поддержка влажности воздуха и температурного режима в кабинете нормам СанПиНа". (Температура 18-21°С и влажность воздуха 40-60%.) По итогам своей работы вы делаете письменный отчет, который содержит (запись на доске.)
1) Актуальность: полученные результаты измерения и сравнение с нормой, проблема.
2) Цель проекта.
3) Решение.
4) Вывод.
5) Кто выполнил: ( Ф.И.О. и подписи).
Проект оформляете на листе формата А3.
4. Принятие решений. Выполнение исследований. Проверка и оценка результатов. (Студенты совместно анализируют результаты измерений в карточках, сравнивают их с результатами нормативных документов. Выявляют проблему, анализируют её. Дают идеи решения проблемы (мозговой штурм). Выбирают и обсуждают альтернативные решения. Консультируются с преподавателем физики)

Примеры решения проблем
Так как нормальная температура в помещении должна иметь значение 18-21°С (по СанПиНу), а результат нашего измерения дал значение в коридоре 16°С, то нам необходимо уменьшить утечку тепла при помощи утепления окон или дополнительного отопления во внеурочное время, хотя это увеличение платы за потребляемую электрическую энергию. Поэтому оптимален первый вариант. Что касается влажности воздуха, то здесь мы видим пониженное значение всего 37% при норме от 40 до 60% (по СанПиНу). Для решения этой проблемы необходимо проветривание коридора.  Поэтому решение этой проблемы - влажная уборка. Возникает еще одна проблема: при повышении температуры уменьшается влажность воздуха. Поэтому необходимо найти оптимальное решение с учетом этих проблем. Т.е необходим постоянный контроль температурного режима и влажности воздуха. Для этого в помещении необходимо иметь психрометр, и т.д.
5. Защита, обобщение и выводы.
Выступление студентов, защита проектов оформленных на ватмане, выводы по результатам исследования. Проекты по окончанию зашиты, вывешиваются на доске.

 Итог урока.
Преподаватель физики: Атмосфера влияет на нашу жизнь, пока мы не умеем управлять окружающей средой, но в помещениях, где мы находимся, температурный режим и влажность воздуха мы можем с вами контролировать. В этом вы убедились на сегодняшнем уроке. (Объявление оценок.)
7. Домашнее задание.
Определите влажность воздуха и температуру в своей квартире, сравните результаты с нормами СанПиНа. Желательно сконструировать свой прибор для измерения влажности воздуха. По своим исследованиям создайте проект. На следующий урок ваша работа будет оценена. Благодарю всех за активную работу.

Раздаточный материал

к лабораторной работе

«Измерение влажности воздуха»

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Какая влажность должна быть на складе для разных типов товара?

• Крахмал, специи, консервы - не более 75%.
• Чай, сахар, соль – 65 – 70 %.
• Электротехника - 50%.
• Инструменты - не более 60%.
• Кислоты и химические материалы - 35-50%.
• Текстиль - не более 60%.
• Бумажная продукция - 50-55%.
• Мясо, рыба, плоды, овощи  - 80-85%.
• Зеленые овощи – 100 %
• Шоколад, карамель, какао, фруктово-ягодные изделия – 75-85 %
• Яйца - не более 80%.

Нормы влажности на складах должны соблюдаться по СНиП П-3-79.

Оптимальный уровень влажности для складских помещений - 60%, в странах с влажным климатом - 70%.

Контроль температуры и влажности на складах

Уровень содержания влаги в воздухе измеряется при помощи гигрометра. Температуру в складских помещениях регулируют, ориентируясь на показатели термометра. Приборы устанавливают на внутренних стенах далеко от источников тепла. Можно воспользоваться специальными датчиками. Показатели тепла не должны быть выше 22 °C. Оптимальный вариант - 18°C. Для отдельных групп веществ нужна более низкая температура. Для этого устанавливают холодильные камеры.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица 1.Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

		Температура, °С					Относительная влажность, %		Скорость движения, м/с
		оптимальная	допустимая				оптимальная	допустимая на	оптимальная,	допустимая на
Период года	Категория работ		верхняя граница		нижняя граница			рабочих местах	не более	рабочих
			на рабочих местах					постоянных и		местах
			постоянных	непостоянных	постоянных	непостоянных		непостоянных, не более		постоянных и непостоянных*
Холодный	Легкая - Iа	22-24	25	26	21	18	40-60	75	0,1	Не более 0,1
	Легкая - Iб	21-23	24	25	20	17	40-60	75	0,1	Не более 0,2
	Средней тяжести - IIа	18-20	23	24	17	15	40-60	75	0,2	Не более 0,3
	Средней тяжести - IIб	17-19	21	23	15	13	40-60	75	0,2	Не более 0,4
	Тяжелая - III	16-18	19	20	13	12	40-60	75	0,3	Не более 0,5
Теплый	Легкая - Iа	23-25	28	30	22	20	40-60	55 (при 28°С)	0,1	0,1-0,2
	Легкая - Iб	22-24	28	30	21	19	40-60	60 (при 27°С)	0,2	0,1-0,3
	Средней тяжести - IIа	21-23	27	29	18	17	40-60	65 (при 26°С)	0,3	0,2-0,4
	Средней тяжести - IIб	20-22	27	29	16	15	40-60	70 (при 25°С)	0,3	0,2-0,5
	Тяжелая - III	18-20	26	28	15	13	40-60	75 (при 24°С)	0,4	0,2-0,6
* Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая - минимальной температуре воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорость его движения допускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься также ниже 0,1 м/с - при легкой работе и ниже 0,2 м/с - при работе средней тяжести и тяжелой.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

СанПиН 2.3.6.1079-01 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них пищевых продуктов и продовольственного сырья»

Таблица 2. Оптимальные параметры микроклимата для холодного и теплого периодов года

Производственные помещения	Категория работ по уровню энергозатрат, Вт	Холодный период*				Теплый период
		Температура воздуха, °С	Относительная влажность воздуха, %	Температура поверхностей, °С	Скорость движения воздуха, м/с	Температура воздуха, °С	Температура поверхностей, °С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Обеденные залы, раздаточные, буфеты	IIа (175-232)	19-21	60-40	18-22	0,2	20-22	19-23	60-40	0,2
Сервизные, бельевые, гардеробные	Iб (140-174)	21-23	60-40	20-24	0,1	22-24	21-25	60-40	0,1
Цехи: мясной, птицегольевой, овощной	IIб (233-290)	17-19	60-40	16-20	0,2	19-21	18-22	60-40	0,2
Цехи: горячий, помещение для выпечки кондитерских изделий	IIб (233-290)	17-19	60-40	16-20	0,2	19-21	18-22	60-40	0,2
Цехи: доготовочный, холодный, рыбный, обработки зелени	IIа (175-232)	19-21	60-40	18-22	0,2	20-22	19-23	60-40	0,2
Моечные столовой посуды	IIа (175-232)	19-21	60-40	18-22	0,2	20-22	19-23	60-40	0,2
Моечные кухонной посуды, тары	IIб (233-290)	17-19	60-40	16-20	0,2	19-21	18-22	60-40	0,2
Административные помещения	Iа (до 139)	22-24	60-40	21-25	0,1	23-25	22-26	60-40	0,1

 

* При температурах воздуха 25 °С и выше максимальные показатели относительной влажности воздуха должны соответствовать требованиям, изложенным в п. 6.5 СанПиН 2.2.4.548-96. При температурах воздуха 25 °С скорость движения воздуха в теплый период года должна соответствовать значениям, указанным в п. 6.6 СанПиН 2.2.4.548-96.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Таблица 3.Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений для холодного и теплого периодов года

Производственные помещения	Категория работ по уровню энергозатрат, Вт	Диапазон ниже оптимальных величин	Диапазон выше оптимальных величин	Температура поверхностей, °С	Относительная влажность воздуха, %	Для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более	Для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более	Период года
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Обеденные залы, раздаточные, буфеты	IIа (175-232)	17,0-18,9	21,1-23,0	16,0-24,0	15-75	0,1	0,3	Холодный
Сервизные, бельевые, гардеробные	Iб (140-174)	19,0-20,9	23,1-24,0	16,0-24,0	15-75	0,1	0,2	Холодный
Цехи: мясной, птице-гольевой, овощной	IIб (233-290)	15,0-16,9	19,1-22,0	14,0-23,0	15-75	0,2	0,4	Холодный
Цехи: горячий, помещение для выпечки кондитерских изделий	IIб (233-290)	15,0-16,9	19,1-22,0	14,0-23,0	15-75	0,2	0,4	Холодный
Цехи: доготовочный, холодный, рыбный, обработки зелени	IIа (175-232)	17,0-18,9	21,1-23,0	16,0-24,0	15-75	0,1	0,3	Холодный
Моечные столовой посуды	IIа (175-232)	17,0-18,9	21,1-23,0	16,0-24,0	15-75	0,1	0,3
Моечные кухонной посуды, тары	IIб (233-290)	15,0-16,9	19,1-22,0	14,0-23,0	15-75	0,2	0,4
Административные помещения	Iа (до 139)	20,0-21,9	24,1-25,0	19,0-26,0	15-75*	0,1	0,1	Холодный
Кладовые овощей, солений, полуфабрикатов, инвентаря, тары	IIа (175-232)	17,0-18,9	21,1-23,0	16,0-24,0	15-75	0,1	0,3	Холодный
Обеденные залы, раздаточные, буфеты	IIа (175-292)	18,0-19,9	22,1-27,0	17,0-28,0	15-75*	0,1	0,4	Теплый
Сервизные, бельевые, гардеробные	Iб (140-174)	20,0-21,9	24,1-28,0	19,0-29,0	15-75*	0,1	0,3	Теплый
Цехи: горячий, помещение для выпечки кондитерских изделий	IIб (233-290)	16,0-18,9	21,1-27,0	15,0-28,0	15-75*	0,2	0,5
Цехи: доготовочный, холодный, рыбный, обработки зелени	IIа (175-232)	18,0-19,9	21,1-27,0	17,0-28,0	15-75*	0,1	0,4	Теплый
Моечные столовой посуды	IIа (175-232)	18,0-19,9	21,1-27,0	15,0-28,0	15-75*	0,1	0,4	Теплый
Моечные кухонной посуды, тары	IIб (233-290)	16,0-18,9	21,1-27,0	15,0-28,0	15-75*	0,2	0,5	Теплый
Административные помещения	Iа (до 139)	21,0-22,9	25,1-28,0	20,0-29,0	15-75*	0,1	0,2	Теплый
Кладовые овощей, солений, полуфабрикатов, инвентаря, тары	IIа (175-232)	18,0-19,9	22,1-27,0	17,0-28,0	15-75*	0,1	0,4	Теплый
* При температурах воздуха 25 °С и выше максимальные показатели относительной влажности воздуха должны соответствовать требованиям, изложенным в п. 6.5 СанПиН 2.2.4.548-96. При температурах воздуха 25 °С скорость движения воздуха в теплый период года должна соответствовать значениям, указанным в п. 6.6 СанПиН 2.2.4.548-96.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е