Выбранный для просмотра документ ВВЕДЕНИЕ.docx
Управление
образования Администрации Северодвинска
Городской конкурс учебно-исследовательских работ школьников
«Ученые будущего»
Изучение простых способов измерения влажности воздуха
Говорухин Вадим Денисович
ученик 6В класса
МБОУ «СОШ № 9»
Руководитель:
Малыгина Елена Вениаминовна
учитель физики высшей квалификационной категории
Северодвинск
2015г.
Оглавление
Глава 1. Что такое влажность воздуха.
Глава 2. Влияние влажности на человека.
Глава 3. Влияние влажности на жилые помещения
Глава 4. Измерение влажности воздуха.
Глава 5. Способы увлажнения воздуха.
Измерение влажности воздуха при помощи стакана с холодной водой
Измерение влажности воздуха при помощи термометра и таблицы
Измерение влажности воздуха при помощи еловой ветки в помещении
Измерение влажности воздуха при помощи еловой ветки на улице
Прибор для измерения влажности из еловой шишки
ВВЕДЕНИЕ
Влажность - это показатель количества водяных паров в атмосфере. От него зависят погода и климат местности. Знание о влажности воздуха необходимо тем, кто работает с продуктами питания, в сельском хозяйстве, в любом производстве. Определенное значение влажности поддерживается на одном уровне в библиотеках, важных архивах, и его колебания могут привести к порче документов. Сырость не переносят ткани, некоторые стройматериалы, продукты питания. При изменении влажности человек начинает чувствовать себя иначе. [1,48] [2,120]
Очевидно, что людям очень важно уметь определять уровень влажности и не только точными приборами, но и повседневно в собственной квартире. Поэтому темой моей работы стало изучение способов определения влажности подручными средствами.
Цель: изучить способы измерения влажности воздуха подручными средствами.
Задачи:
1. Изучить литературу о влажности воздуха;
2. Ознакомиться с ролью влажности воздуха в жизни людей;
3. Изучить способы определения влажности воздуха;
4. Изготовить самодельные приспособления для измерения влажности воздуха;
5. Провести измерения влажности воздуха различными способами.
6. Ознакомиться со способами изменения влажности воздуха в помещении;
7. Результаты представить в форме исследовательской работы.
В работе использованы методы анализа, синтеза, наблюдения, эксперимента.
Проведен анализ учебной, научно-популярной литературы и ресурсов сети Интернет.
В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Главный источник водяного пара в атмосфере – испарение воды с поверхности океанов, морей, водоемов, влажной почвы, растений.
Важной характеристикой состояния атмосферы является влажность воздуха или степень насыщения воздуха водяными парами. [2, 46]
Влажность
воздуха зависит от количества водяного пара,
содержащегося в нем.
Сырой воздух содержит больший
процент молекул воды, чем сухой.
Большое значение имеет относительная
влажность воздуха, сообщения о которой каждый день звучат в сводках
метеопрогноза.
Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению. Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться. Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы. Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы. Точка росы также характеризует влажность воздуха. Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах φ=ρ/ρн100%. [2, 118-119]
Вывод: влажность – важная характеристика состояния атмосферы. Относительной влажность называется потому, что она измеряется относительно насыщенного пара, т.е. такого пара, который начинает превращаться обратно в воду.
Наш организм на две трети состоит из воды, поэтому относительная влажность воздуха влияет на здоровье и самочувствие. Чем меньше влажность, тем быстрее испарение при дыхании, что способствует охлаждению тела. 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.
Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом, обостряет кожную аллергию. Влаги и так недостаточно в воздухе, а при высоких температурах она начинает испаряться еще активнее. Человек потеет, за счет этого поверхность тела охлаждается. Но воду нужно постоянно восполнять, много пить, иначе организм может перегреться. Но все же такие погодные условия переносить легче, чем жару с повышенной влажностью. Испарение влаги - нормальный процесс организма, а в таких условиях этот процесс затрудняется.
Человеку при высокой влажности, как правило, холоднее, чем при такой же температуре, но сухом воздухе. Поэтому морские зимы переносятся тяжело, а в середине континента низкие температуры менее ощутимы. [4]
Для хорошего самочувствия человека относительная влажность воздуха должна быть 40-60%.
Вывод: от уровня влажности напрямую зависит наше самочувствие. Чрезмерно сухой воздух иссушает наши слизистые оболочки (глаз, дыхательных путей, носоглотки) и может привести к понижению иммунитета, утомляемости, ухудшению состояния кожи. Да и просто к дискомфорту. Избыточная же влажность вполне способна стать причиной таких заболеваний как астма, аллергия, ринит.
Очень важна влажность в домашних условиях. Чрезмерная влажность еще более губительна для квартиры, ведь она может стать причиной появления грибка, плесени на стенах и особенно в углах, где движение воздуха минимально. Быстро портятся под воздействием влаги и пищевые продукты.
Зимой во время работы отопительных систем, а летом – во время работы кондиционеров, воздух в доме содержит слишком мало влаги, что отрицательно сказывается на самочувствии человека, комнатных растениях, мебели. Да и само помещение «страдает» от недостатка или переизбытка влаги в воздухе. Так, при сухом воздухе очень быстро утрачивают свой внешний вид паркет, мебель и др. деревянные поверхности. Могут появиться трещины, предметы «ссыхаются». [5]
На влажность воздуха очень остро реагируют инструменты, сделанные из дерева. Неблагоприятные условия приведут к деформации материала и, как следствие, к ухудшению звуковых качеств инструмента. При слишком высокой влажности материал разбухает и увеличивается в размерах, но куда больше страшна для инструмента пониженная влажность. В этом случае клеевые швы начинают расходится, материал рассыхается, может покрыться трещинами и даже лопнуть. Восстановить такой инструмент становится проблематично, а зачастую, и невозможно. Хранить инструмент, желательно, в помещении с температурой от +10oС до +25oС и с относительной влажностью от 50% до 60%.
Вывод: влажность воздуха – важная характеристика для жилого помещения.[8]
Проблемой измерения воздуха интересовался ещё знаменитый ученый эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Его прибор представлял собой простую конструкцию с уравновешенными рычажными весами. На одной чаше весов вещество, не поглощающее влагу – воск. А на другой – сухая вата. Если влажность повышалась, вата поглощала воду из воздуха и равновесие весов нарушалось. Чем больше вата перетягивала воск, тем выше влажность. [3, 121]
Для измерения влажности существуют специальные приборы: гигрометр, психрометр или бытовой индикатор влажности. Сейчас они продаются в магазинах. Но не всегда нужные приборы есть под рукой. Также существуют различные домашние способы измерения влажности в квартире, основанные на знании физических законов. Они менее точные, но тоже позволяют оценить уровень влажности в помещении.
Эксперимент №1. Измерение влажности стаканом. (Приложение 1)
Оборудование: стакан с сильно охлажденной водой.
Это народный способ измерения уровня влажности в доме.
В стакан набрать холодной воды. Поставить его в холодильник на три часа. Охлажденный стакан поставить в той комнате, в которой нужно производить измерения. Рядом не должно быть источников тепла.
Результат:
Стакан запотел и покрылся конденсатом, а через 10 минут полностью высох – влажность в помещении очень низкая.
Стакан запотел, на нем образовались крупные капли воды, которые стали стекать по стакану – влажность очень высокая.
Стакан запотел, но конденсат не потек, а стакан не высох – хорошая средняя влажность.
|
Комната |
Что произошло со стаканом |
Вывод |
|
Кухня |
Стакан запотел, но конденсат не потек |
средняя влажность |
|
Комната |
Стакан запотел, но конденсат не потек |
средняя влажность |
|
Ванная |
Стакан запотел, на нем образовались крупные капли воды, которые стали стекать по стакану. |
влажность очень высокая |
Эксперимент №2. Измерение влажности термометром. (Приложение 2)
Оборудование: термометр, кусочек влажного бинта, психрометрическая таблица.
Измерить температуру в помещении. Намочить марлю и оберните головку термометра. Через десять минут снова измерить температуру. Из первого значения вычтите второе и таблице определите влажность воздуха.
|
Комната |
Дата |
Температура сухого термометра, 0С |
Температура влажного воздуха, 0С |
Влажность, % |
|
Кухня |
17.12.14 |
18 |
15 |
74 |
|
Комната |
22 |
16 |
54 |
|
|
Кухня |
18.12.14 |
19 |
18 |
91 |
|
Комната |
20 |
17 |
74 |
Вывод: в разные дни влажность больше на кухне.
В Интернете, например на сайте http://planetcalc.ru/246/, есть онлайн-калькулятор для расчета влажности по показаниям термометра.
Эксперимент №3 Определений влажности веткой ели. (Приложение 3)
Интересной способностью отличаются хвойные деревья: они опускают свои ветви перед дождем и поднимают вверх перед ясной погодой. Лучше выражена эта способность у ели. Сохраняется способность реагировать на изменение влажности воздуха и у сухих еловых ветвей.
Цель: создать прибор для измерения влажности из еловой ветви.
Оборудование: еловая ветка, линейка.
Очищенную от коры еловую ветку прикрепить к какой-нибудь опоре, лучше всего к стене здания, оставив веточку свободной. Закрепленный сучок начинает реагировать на погоду, опуская конец ветки перед дождем и поднимая его вверх перед ясной погодой. Для удобства возле конца ветки укрепляют начерченную на бумаге шкалу с делениями.
Ход работы: в течении нескольких дней ежедневно измеряли влажность воздуха термометром и одновременно отмечали положение кончика ветки. При длительном наблюдении можно получить шкалу елового измерителя влажности.
|
Дни наблюдения |
Время наблюдения |
Отклонение ветки, см |
Влажность воздуха в % |
|
17.12.14 |
1940 |
1 |
54 |
|
17.12.14 |
2100 |
2,5 |
66 |
|
18.12.14 |
700 |
2 |
63 |
|
18.12.14 |
2130 |
5 |
74 |
|
24.12.14 |
800 |
1,5 |
58 |
|
24.12.14 |
1800 |
1,5 |
58 |
Такие измерения были проведены и в летнее время на улице. (Приложение 4) Интересно, что на изменение влажности реагирует как ветка, взятая от живой ели так и от засохшей.
|
|
Отклонение ветки от засохшей ели, см |
Отклонение ветки от живой ели, см |
Влажность (по данным на шкале барометра) |
|
Сухой жаркий день |
2 вверх |
6 вверх |
низкая |
|
Перед грозой |
1 вверх |
2 вверх |
повышенная |
|
После грозы |
3 вниз |
5 вниз |
высокая |
Вывод: ветви ели реагируют на изменение влажности.
Эксперимент № 4. Прибор для измерения влажности из еловой шишки.
(Приложение 5)
Это устройство может предсказывать изменения
погоды за несколько часов. Для изготовления такого самодельного прибора
необходимы две деревянные ровные дощечки или плотный картон и сухая сосновая
шишка.
Прибор будет работать, основываясь
на том, что чешуйки еловых шишек прижимаются плотно друг к другу при влажном
воздухе и наоборот раскрываются в сухую погоду.
Из картона или плотной бумаги вырезают шкалу с делениями. Её приклеивают к плотному основанию. На картоне - основании закрепляют большую сухую еловую шишку. К одной из ее чешуек снизу приклеивают сухую соломинку. Это стрелочка.
|
Место наблюдения |
Отклонение стрелки, мм. |
Влажность воздуха в % |
|
Комната |
2 вниз |
43 |
|
Кухня |
1 вверх |
50 |
|
Ванная |
2 вверх |
58 |
Норма влажности воздуха в квартире 30-60%, при этом средний уровень – 45% — наиболее оптимален.
Первый самый простой способ увлажнить воздух в комнате, заключается в регулярной влажной уборке помещения. Вы сразу можете заметить, как легче дышится после помывки полов. Но данный эффект будет длиться только час-два.
Второй способ того, как повысить влажность воздуха в помещении, заключается в развешивании влажных простынь, полотенец.
Третий способ простой и чрезвычайно дешевый, это тазик, наполненный водой.
Под батареей размещается небольшой тазик, заполненный водой. Со стороны стены на батарею опускается бинт. Его надо так спустить, чтобы конец бинта, опустившись в таз, находился бы в воде. Чем шире будут размеры бинта, тем больше будет полученное увлажнение.
Четвертый способ: увеличить количество комнатных растений. Во-первых, они сами по себе положительно влияют на влажность воздуха в квартире (хоть и незначительно), во вторых они станут своеобразным гигрометром: если листики морщатся и засыхают – это признак недостатка влаги в вашей квартире. Эти тропические растения способны постоянно поддерживать в доме нужную влажность: гипоэстес, сенполия, фитония, орхидея.
Пятый способ: аквариум. Эта ёмкость будет естественным увлажнителем воздуха. Все аквариумы оборудованы системой фильтрации воды. Какая-то часть воды, проходя через фильтр, и поступая обратно в общую емкость, испаряется. Кроме того, испарение происходит и с поверхности воды в аквариуме.
Шестой способ: комнатный фонтанчик. Декоративный и простой способ увеличить в помещении влажность. Принцип действия подобных фонтанчиков невероятно простой: вода циркулирует в замкнутом цикле. Необходимо будет только заполнять (доливать воду) резервуар. В продаже имеются конструкции разных размеров от самых простых до роскошных напольных фонтанов.
Седьмой способ: использование бытового увлажнителя воздуха, приобретенного в магазине.
Вывод: существует много способов изменить влажность воздуха в помещении. Каждый может выбрать наиболее подходящий.[6]
Водяной пар всегда присутствует в атмосфере. Влажность воздуха – важная характеристика, от которой зависит самочувствие людей и условия их жизни. Знание о влажности воздуха необходимо для хранения архивов и музейных экспонатов, в производственных процессах. Однако не менее важно учитывать её и в быту. В работе мы рассмотрели несколько способов оценить влажность воздуха без применения специальных приборов. Выяснили, что простые приспособления с различной точностью позволяют оценить влажность. Самым точным из рассмотренных является способ с применением бытового термометра. Менее точным, но наглядным является использование ветки от хвойного дерева. Простой, но не точный способ с использованием стакана холодной воды. Интересный прибор получается из еловой шишки.
При выполнении работы затронут вопрос об изменении влажности воздуха. Возникает предположение, что эффективность этих способов различна. Экспериментальная проверка их эффективности может стать темой для новой исследовательской работы.
1. Пёрышкин А.В. Физика 8 кл.: учеб. для общеобразоват.учреждений /А.В. Перышкин.-12-е изд.,стереотип. – М.:Дрофа,2009г.
2. Пурышева Н.С. Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ Н.С. Пурышева, Н.Е. Важиевская. – 5-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 286, [2]с.;ил.
3. Уоллес Роберт Мир Леонардо. 1452-1519/Пер. с англ. М. Какасеевой.- М.:ТЕРРА, 1997. – 192с.:ил. – (Библиотека искусства).
4. http://www.kakprosto.ru/kak-242390-chto-takoe-vlazhnost-vozduha
5. http://www.stroy.ru/cottage/tech-other/publications_1207.html
7. http://x-creators.ru/neobychnoe/183-2011-09-19-10-27-14.html
8. http://icedearth.ru/muzykalnye-instrumenty/kak-pravilno-khranit-muzykalnye-instrumenty
В ванной На кухне
В комнате
Сухой ясный день Перед грозой
После
грозы
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ Изучение простых способов измерения влажности воздуха.pptx
Скачать материал "Учебно-исследовательская работа учащегося по теме "Изучение простых способов измерения влажности""
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Изучение простых способов измерения влажности воздуха
Выполнил:
Говорухин Вадим
ученик 6В класса
МБОУ «СОШ № 9»
Руководитель:
Малыгина Елена Вениаминовна
учитель физики высшей квалификационной категории
2 слайд
Цель: изучить способы измерения влажности воздуха подручными средствами.
Задачи:
Изучить литературу о влажности воздуха;
Ознакомиться с ролью влажности воздуха в жизни людей;
Изучить способы определения влажности воздуха;
Изготовить самодельные приспособления для измерения влажности воздуха;
Провести измерения влажности воздуха различными способами.
Ознакомиться со способами изменения влажности воздуха в помещении;
Результаты представить в форме исследовательской работы.
В работе использованы методы анализа, синтеза, эксперимента.
Проведен анализ учебной, научно-популярной литературы и ресурсов сети Интернет.
3 слайд
4 слайд
5 слайд
6 слайд
7 слайд
Измерение влажности воздуха
8 слайд
9 слайд
Эксперимент №1 Измерение влажности стаканом
В ванной
В комнате
На кухне
Вывод: самая высокая влажность в ванной
10 слайд
11 слайд
Эксперимент №2. Измерение влажности термометром
Вывод: больше влажность на кухне.
В Интернете, например на сайте http://planetcalc.ru/246/,
есть онлайн-калькулятор для расчета влажности по показаниям термометра.
12 слайд
Эксперимент №3 Определений влажности веткой ели
13 слайд
Эксперимент №3 Определений влажности веткой ели
14 слайд
Эксперимент №3 Определений влажности веткой ели
Ясный сухой день
Перед грозой
После грозы
15 слайд
Эксперимент № 4. Прибор для измерения влажности из еловой шишки.
Чешуйки шишки реагируют на изменение влажности. Если воздух сухой, то раскрываются, а при влажном – сжимаются. Но это отклонение маленькое. Шишка реагируют на изменение влажности меньше, чем ветка.
16 слайд
СПОСОБЫ УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА
регулярная влажная уборка помещения
развешивание влажных простынь, полотенец
В тазик, наполненный водой со стороны батареи опускают бинт
увеличить количество комнатных растений
аквариум
комнатный фонтанчик
использование бытового увлажнителя воздуха
17 слайд
Спасибо за внимание!
18 слайд
ЛИТЕРАТУРА
Пёрышкин А.В. Физика 8 кл.: учеб. для общеобразоват.учреждений /А.В. Перышкин.-12-е изд.,стереотип. – М.:Дрофа,2009г.
Пурышева Н.С. Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ Н.С. Пурышева, Н.Е. Важиевская. – 5-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 286, [2]с.;ил.
Уоллес Роберт Мир Леонардо. 1452-1519/Пер. с англ. М. Какасеевой.- М.:ТЕРРА, 1997. – 192с.:ил. – (Библиотека искусства).
http://www.kakprosto.ru/kak-242390-chto-takoe-vlazhnost-vozduha
http://www.stroy.ru/cottage/tech-other/publications_1207.html
http://eko-jizn.ru/?p=1885
http://x-creators.ru/neobychnoe/183-2011-09-19-10-27-14.html
http://icedearth.ru/muzykalnye-instrumenty/kak-pravilno-khranit-muzykalnye-instrumenty
19 слайд
Использованные иллюстрации
http://microvklad.ru/webip/read/vlagnost-vozduha-fizika-10-klass.html
http://samsmogy-remont.ru/domashniy-fontan
http://lanzhur.ru/186-vliyanie-vlazhnosti-na-zdorove-cheloveka.html
http://www.babyblog.ru/community/post/flowers/1706007
http://rp-crimegta.ru/forum/topic_28706/last
http://www.kirmuseum.ru/issue/guide/detail.php?ID=3097
http://www.domohozyajka.com/2013/02/%D0%B7%D0%B8%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%B9-%D1%81%D0%B0%D0%B4-%D0%B2-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%B5/
http://blogs.privet.ru/user/koka_296?year=2013&month=05&day=10
http://romper.ucoz.ru/news/2013-04-09
http://dubki-nn.narod.ru/print_water.html
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 663 291 материал в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Малыгина Елена Вениаминовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
72/108 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300 ч. — 1200 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.