Почему испарение с кожи человека зависит от относительной влажности кратко

Обновлено: 04.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Урок по теме

Форма занятия: беседа, физический практикум.

Тип занятия: интегрированный: физика, биология.

Урок обобщения и систематизации знаний с элементами исследовательской деятельности.

Образовательные задачи :

закрепление понятия “относительная влажность воздуха”;
закрепление умения определять относительную влажность воздуха;
закрепление умения учащихся работать с дополнительной литературой.

Воспитательные задачи :

· воспитывать потребность у учащихся применять знания, полученные на уроках физики и на других предметах, в окружающей и повседневной жизни;

· воспитывать у учащихся отношение к здоровью как к социальной ценности;

· развитие познавательных интересов, интеллектуальных

· и творческих способностей учащихся;

· мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно-ориентированного подхода, формирование ценностных отношений друг к другу.

Метапредметные результаты: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности .

Оборудование: психрометры, гигрометры, термометры, психометрические таблицы.

1) рассмотреть различные способы определения относительной влажности воздуха и определить ее;

2) постараться определить для себя, насколько эта физическая величина важна и для нашего самочувствия, и для нормальной стабильной работы предприятий различного профиля.

1. Выберите правильные ответы на поставленные вопросы.

· А) Что такое динамическое равновесие?

· Б) Что такое относительная влажность воздуха?

· В) Что такое точка росы?

· Г) Какие приборы дают возможность определить относительную влажность воздуха?

· Д) Что такое абсолютная влажность?

1.Число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно в среднем к числу молекул, возвратившихся за то же время в жидкость.

2.Температура, при которой пар становится насыщенным.

4. Количество водяных паров, содержащихся в единице объема воздуха в1м 3 .

5.Отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара, при той же температуре, выраженной в процентах.

2. Решите тестовые задания:

1. Для организма человека потоотделение имеет большое значение, так как

А) Поддерживает водный баланс в организме.

Б) Пот увеличивает температуру тела.

В) Испарение выделяемого пота защищает организм от перегрева.

Г) Пот сохраняет внутреннюю энергию тела.

2. Для комфортного самочувствия человеку требуется определенная относительная влажность воздуха. Это связанно с тем, что изменение влажности приводит к нарушению теплового обмена вследствие изменения

А)*** удельной теплоемкости воздуха.

Б)*** скорости испарения влаги с кожи человека

В)*** атмосферного давления.

Г)***содержания кислорода в воздухе.

3. Ночью при густой облачности росы не бывает, так как облака

А) Препятствуют охлаждению земной поверхности.

Б) Препятствуют распространению водяных паров.

В) Препятствует изменению атмосферного давления.

Г) Повышают атмосферное давление.

1.При какой влажности воздуха человек легче переносит высокую температуру воздуха и почему?

А) При низкой, так как при этом легче идет испарение жидкости с поверхности тела человека.

Б) При низкой, так как при этом труднее идет испарение жидкости с поверхности человека.

В) При высокой, так как при этом легче идет испарение жидкости с поверхности тела человека.

Г) При высокой, так как при этом труднее идет испарение жидкости с поверхности тела человека

2. При каком условии уменьшение абсолютной влажности атмосферного воздуха приводит к увеличению относительной влажности?

А) при повышении температуры

Б) при повышении давления

В) при магнитных бурях

Г) при понижении температуры

3.Влажный термометр психрометра показывает температуру 10 0 С, а сухой термометр показывает 14 0 С. Какова относительная влажность воздуха?

Предлагаю вам разгадать кроссворд.

По вертикали:

1. Прибор для определения относительной влажности воздуха.

2. Прибор для определения температуры.

3. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости при любой температуре.

5. Составная часть гигрометра.

7. Газообразное состояние воды.

По горизонтали:

4. Прибор для определения относительной влажности воздуха.

5. Относительная ……. относительная …….

8. “Слезы на траве”.

1. Относительная влажность воздуха – это параметр, характеризующий окружающую среду человека. Что говорят исследования ученых о наилучших благоприятных условиях жизни человека. Нам расскажет об этом …………

Температура ( 0 С)

· Как же изменения условий влияют на наше самочувствие?

· А если влажность уменьшается, становится ниже оптимальной, чем это грозит?

· Назовите известные вам способы изменения влажности воздуха.

Относительная влажность воздуха влияет на наше здоровье, поэтому важно уметь определять ее. На сегодняшнем уроке мы определим влажность воздуха с помощью психрометра, простых термометров.

Ответ: Достигается это испарением воды с поверхности кожи человека

a) Учащиеся определяют значение относительной влажности воздуха, используя:

· два термометра, один из которых обмотан тканью, конец которой опущен в стакан с водой.

б). Решение расчетной задачи.

Решим задачу: Организм человека в результате обменных процессов генерирует тепловую мощность 75 Вт. Какое количество воды испаряется с поверхности кожи за 1 час?

5. Физическая разминка:

а) Растираем мочки уха;

б) Резко поднимаем глаза вверх, опускаем вниз, посмотрим направо и налево.

в) Закройте глаза, сосредоточьте внимание на кончике носа, медленно сосчитайте до 5. Теперь постарайтесь увидеть оба уха сразу - снова к носу- к ушам!

г) Закройте глаза. Положите на сомкнутые веки подушечки среднего и указательного, и безымянного пальцев, слегка надавите. Очень осторожно и мягко круговыми движениями массируйте глазные яблоки.

6.Исследовательские задания .

а) Возникает вопрос об относительной влажности воздуха в наших классных помещениях. Эту работу, точнее исследования. Расскажет нам ……………

Путем измерения относительной влажности воздуха в кабинете физики были получены следующие результаты. Измерения проводились до 1 урока и после 6 урока в течение нескольких дней.

Из таблицы видно, что о тносительная влажность в течение дня изменялась незначительно.

Но! Важно отметить, что мы занимаемся в оптимальных условиях (учитывая температурный режим). Следует знать, что влажность на уровне 60-75% в летний период является оптимальной для большинства людей. Зимой картина выглядит по-другому – 55-70%. Комфортный уровень влажности важен для здоровья и хорошего самочувствия, поскольку многие жизненные процессы организма требуют присутствия жидкости в воздухе.

а) Относительная влажность воздуха является очень важным показателем и для жизнедеятельности наших “зеленых друзей”. От сухого воздуха портятся растения. У них начинают сохнуть кончики листьев, растения теряют декоративность или даже постепенно погибают. Бесполезно усиленно поливать такие растения, это даже вредно. В природе корни не являются основным источником влаги для этих растений, корни просто неспособны напитать влагой растение. И растение будет постепенно умирать даже при правильном и своевременном поливе - (Рекомендации по правильному уходу за некоторыми наиболее распространенными комнатными растениями).

в) Вы должны будете мне сказать, что в выступлении, в отличие от предыдущих докладов, прозвучит: какая информация – важная, но нами еще не затронутая? (Выступление ученицы о факторах, от которых зависит самочувствие человека). Влажность воздуха имеет большое значение ля жизнедеятельности организма, так как в значительной мере обуславливает скорость испарения влаги с его поверхности. Скорость испарения воды (пота) с поверхности кожи, например, зависит от относительной влажности воздуха. Испарение с поверхности альвеол в легких зависит от абсолютной влажности, так как из легких выдыхается воздух, почти полностью насыщенный паром при температуре 30 градусов Цельсия, количество пара, которым воздух становится насыщенным в легких, зависит от абсолютной влажности вдыхаемого воздуха.

Хорошее самочувствие человека зависит от многих факторов, один из которых – необходимый уровень влажности и чистоты воздуха. Влажность и чистота воздуха в обычной квартире далеки от идеальных, и происходит это потому, что мы живем в больших городах, где воздух далек от природной чистоты, кроме того, отопление, бетонные стены поглощают последнюю влагу. Зимой влажность в квартире падает до 20–30 %, в то время, как естественная влажность воздуха составляет 55–60 %. Это приводит к дискомфорту, усталости, болезни, наиболее благоприятным для жизни человека считается атмосферный воздух с относительной влажностью 60-70%.

Сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения. Симптомы недостаточного потребления кислорода – истощение, усталость, увеличивается восприимчивость к инфекции. Пересыхает слизистая оболочка органов дыхания, в результате чего увеличивается восприимчивость к инфекции и различным респираторным заболеваниям. Особенно страдают дети, если воздух в комнате слишком сухой, у ребенка пересыхает слизистая, закладывает нос, и он часто просыпается ночью. Сухой воздух и детские дыхательные пути – плохие соседи. Так же из-за недостаточной влажности воздуха могут возникнуть проблемы при грудном вскармливании – у ребенка пересыхает слизистая оболочка полости рта и, как следствие, боль при сосании. При температуре 25 градусов и влажности воздуха 20 % (а именно такая влажность зимой в комнате с центральным отоплением) ребенок только с дыханием на увлажнение вдыхаемого воздуха тратит около 30–50 мл жидкости в час (посчитайте, сколько за сутки). А ведь у малыша на счету каждый грамм.

Сухость кожи. Недостаток влаги в воздухе ускоряет испарение воды с кожи. Она становится сухой, грубой и начинает шелушиться. Становится старой и некрасивой. Кожа на 70 % состоит из воды. Процентов 12 из них помещается в роговом слое, толщиной лишь в сотую долю миллиметра. Он защищает нижележащие слои, в которых сохраняются основные резервы влаги. Поэтому поддержание влажности в помещении на уровне 50–60 % и регулярный уход увлажняющими препаратами поможет Вам продлить его долголетие и сохранить молодость Вашей кожи .

Сухой воздух противопоказан аллергетикам и астматикам. Для сухой кожи необходимы маски с увлажняющим эффектом. Пригодятся любые молочные продукты, фрукты, овощи. Необходимо пользоваться увлажняющим кремом и кислородосодержащими масками.

Сухой воздух действует на мебель и паркет. Они постепенно теряют изначальный внешний вид. Начинают ссыхаться и со временем появляются трещины. При сухом воздухе происходит отслаивание краски от картины. Особенно опасен сухой воздух для музыкальных инструментов, которые рассыхаются, трескаются и выходят из строя . По статистике “Неблагоприятное воздействие сухого воздуха на глаза испытывают 12 % больных, обращающихся к врачу в возрасте до 40 лет и свыше, 60 % пациентов старше 50 лет. Сухой воздух вызывает раздражения у тех, кто носит контактные линзы .

г) Значение влажности для животных. Презентация.

Вода в атмосфере содержится в виде молекул (пар), капелек и кристалликов, влажность воздуха характеризуется содержанием водяного пара в г/м 3 .

Количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, - максимальное влагосодержание (или максимальная упругость) водяного пара . Процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к тому количеству, которое может содержаться при данной температуре, – относительная влажность (%). Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром.

Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнется конденсация - точка росы. Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать, тем выше точка росы. Водяной пар поступает в атмосферу в результате процесса испарения с поверхности. Испарение зависит от температуры испаряющей поверхности и от относительной влажности воздуха. Насыщенный воздух не может вместить больше пара, если температура его не повысится. При повышении температуры, он удаляется от насыщения, при понижении, наоборот, в нем может начаться конденсация. Так происходит, например, летней ночью при ясной погоде, соприкасаясь с холодной поверхностью, оставляет на ней капельки росы. При отрицательной температуре выпадает иней. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность. Хранение произведений искусство и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Тело насекомых покрыто пушком, различными волосками, которые чрезвычайно чувствительны к изменению влажности в атмосфере и способны конденсировать влагу на своей поверхности. Все погодные изменения обычно начинаются в верхних слоях атмосферы, а накопления влаги на поверхности тела мелких насекомых затрудняет их полет, заставляет опускаться все ниже, где воздух еще сухой. Другая версия: у насекомых от влаги тяжелеют крылья. Вслед за ними опускаются насекомоядные птицы – ласточки, стрижи. Если ласточки и стрижи летают высоко, то будет сухая солнечная погода, низко – будет дождь, – такова народная примета. Лягушки и рыбы также не прочь полакомиться насекомыми, которые появляются над водой, лягушки прыгают на берегу и днем квакают, а рыбы выскакивают из воды, хватая зазевавшихся мошек, – быть дождю! Пчелы строго следят за влажностью воздуха в ульях, поддерживая ее в пределах 65–88 %. В сухую летнюю погоду они помещают вокруг ячеек с расплодом свежепринесенный жидкий нектар (50 % воды), из которого легко испаряется вода, причем ячейки с нектаром заполняются лишь на 25–30 %, что увеличивает площадь испарений. В сильную жару пчелы приносят в улей воду.

В воздухе, охлаждающемся от поверхности или от пришедшего холодного воздуха, образуется туман. Он состоит из мелких капелек или кристалликов, взвешенных в воздухе. В сильно загрязнённом воздухе образуется густой туман с примесью дыма - смог. Облака образуются при конденсации водяного пара в поднимающемся воздухе вследствие его охлаждения. Высота их образования зависит от температуры относительной влажности воздуха. При достижении им высоты, на которой насыщение станет полным (100%) начинается конденсация и облакообразование. Если восходящий воздух встретит теплый слой (инверсия), подъём прекращается, воздух не достигает границы конденсации и облака не образуются. Облака находятся в постоянном движении, опускаясь ниже границы конденсации, они испаряются (“тают”). Облака могут состоять из мелких капелек или кристалликов, чаще всего они смешанные. Облака задерживают тепловые излучения земной поверхности в атмосфере. Поэтому влияние облачности на климат велико. В космических кораблях поддерживается наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%). Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты, и наоборот, испарение воды сопровождается поглощением теплоты.

Выводы по уроку .

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 решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и в компьютерном классе. Выяснили, что влажность в классах в пределах нормы.

Итак, занятие подходит к концу, вы сегодня прослушали благодаря работе ваших одноклассников большое количество материала. Что именно запомнил каждый из вас, что больше всего “запало вам в душу”?

VIII . Рефлексия .

I Х. Домашнее задание: § 72 – выучить.

Приведите примеры старинных примет и поговорок о погоде. Попробуйте объяснить их с точки зрения физики.

Литература :

1. Бойкова Л.А., Гребенкина Л.К. Педагогическое мастерство и педагогические технологии. – М., 2000.

2. Шилов «Организация самостоятельной работы учащихся с учебником (Физика в школе, 1996, 4)

3. С.Е. Полянский Поурочные разработки по физике – М, 2003.

4. А.П. Перышкин. Физика.8 класс М.,Дрофа, 2008.

10. А.В.Хуторский, Л.Н. Хуторская, И.С. Маслов. Как стать ученым.М.Глобус,2007 год.

Погодно-климатические условия интенсивно влияют на самочувствие людей, способны улучшать или ухудшать состояние нашего здоровья. Немаловажным параметром с этой точки зрения является влажность воздуха.

Большую часть своей жизни мы проводим в различных помещениях и от того, насколько комфортен микроклимат в нашей квартире, офисе, учебной аудитории, зависит наше самочувствие и работоспособность. В Российской Федерации основные гигиенические требования к параметрам микроклимата в жилых и общественных помещениях установлены в следующих документах:

Для специализированных помещений (ЛПУ, спортивные залы, бассейны, др.), оптимальные и допустимые нормы относительной влажности воздуха устанавливаются в отдельных нормативных документах.

Сейчас производители предлагают довольно широкий ассортимент всевозможных приборов для измерения влажности в помещениях (гигрометры, термогигрометры, психрометры, гиростаты, др.), самые разные по цене, конструктивным особенностям и дизайну, так что контролировать уровни влажности в своих жилищах и офисах совсем несложно, сложнее поддерживать оптимальные значения влажности.

Что делать, если воздух в помещении слишком влажный? Причинами излишней влажности воздуха могут быть дефекты крыши или стен здания; нарушения изоляции от грунтовой воды; неполадки с трубами водоснабжения; некачественная вентиляция, особенно в кухнях и ванных помещениях; нарушение установленных гигиенических норм объёма воздуха на одного человека, т.е., проще говоря, перенаселённость. Проблема повышенной влажности воздуха в помещениях менее распространена, но более серьёзна по последствиям, как для здоровья обитателей помещения, так и для самого помещения, из-за риска образования и размножения плесени, гнилостных бактерий и других микроорганизмов, что так же губительно для здоровья. Если нет возможности быстро решить проблему радикально, устранив её источник, то на помощь могут прийти специальные приборы - осушители воздуха.

Испарение как фактор теплоотдачи. Одежда и испарение с поверхности тела

а) Испарение. При испарении воды с поверхности тела расходуется 0,58 Ккал тепла на каждый 1 г испаряющейся воды. Даже если человек не потеет, вода продолжает незаметно испаряться с поверхности кожи и легких со скоростью около 600-700 мл/сут, обусловливая постоянную теплоотдачу со скоростью 16-19 Ккал/ч. Это незаметное испарение с поверхности кожи и легких не может выполнять функцию терморегуляции, т.к. является результатом постоянной диффузии молекул воды через кожу и поверхность легких.

Интенсивность потоотделения регулируется, и теплоотдача посредством испарения при потоотделении может служить средством этой терморегуляции, что будет рассмотрено в данной главе.

Механизмы теплоотдачи

б) Испарение является необходимым механизмом теплоотдачи. Как только температура кожи становится выше температуры окружающей среды, теплоотдача может осуществляться процессами теплоизлучения и теплопроведения. Однако как только температура окружающей среды становится выше температуры кожи, вместо теплоотдачи организм начинает получать тепло посредством тех же механизмов. В таких условиях единственным способом освобождения организма от избытка тепла становится испарение.

Все, что препятствует адекватному испарению, когда температура окружающей среды становится выше температуры тела, может быть причиной повышения температуры глубоких частей тела. Такая возможность существует в случаях врожденного отсутствия потовых желез. Такие люди выдерживают низкие температуры, но они почти погибают от теплового удара в тропических зонах, потому что без охлаждения посредством испарения они не могут предупредить подъем температуры тела, когда температура воздуха выше температуры тела.

в) Влияние одежды на теплоотдачу посредством теплопроведения. Одежда создает прослойку воздуха между одеждой и кожей и таким образом увеличивает протяженность так называемой интимной зоны воздуха, соседствующей с кожей, наряду со снижением конвекционных потоков воздуха. Следовательно, интенсивность теплоотдачи путем теплопроведения и конвекции резко снижается. Обычный костюм снижает теплоотдачу на 50% по сравнению с той, что была у обнаженного тела, но вид одежды, используемой в арктических широтах, может свести потери тепла до уровня менее 1/6.

Почти половина тепла отдается одежде с поверхности кожи путем излучения, а не путем теп-лопроведения через небольшое промежуточное пространство между кожей и одеждой, поэтому покрытие одежды изнутри тонким слоем золота, возвращающего излучаемое тепло обратно телу, повышает изолирующие свойства одежды. Такую одежду можно использовать в арктических условиях, т.к. эта технология уменьшает вес одежды почти на 50%.

Влияние одежды на поддержание температуры тела почти полностью утрачивается, когда одежда промокает, в связи с высокой теплопроводностью воды, увеличивающей скорость отдачи тепла через одежду в 20 раз и более, поэтому одним из наиболее важных факторов защиты тела от холода в арктических широтах является защита одежды от промокания. Следует также заботиться и о предупреждении перегревания, пусть и не долгого, т.к. выделяемый пот ухудшает изолирующие свойства одежды.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

4. Громов С.В, Н.А.Родина Н.А. Физика, 8 класс.- М. Просвещение.2000. и Г.Я.Мякишев 10 класс. – М. Просвещение.2008. .

В сводках погоды, помимо давления и температуры, нам часто сообщают о влажности воздух. Многие люди порой даже переезжают из одного района в другой, жалуясь на очень сырой, или, наоборот, очень сухой климат.

Ритм современной жизни вынуждает людей большую часть времени проводить в помещении – классе, офисе, квартире. Создание комфортных условий в местах нахождения человека – залог нашего здоровья. Пребывание людей длительное время в теплых или холодных закрытых помещениях при низкой или высокой влажности приводит к уменьшению работоспособности и разным формам заболеваний. К сожалению, проблема поддержания необходимого уровня влажности в жилых и рабочих помещениях всерьез никогда не воспринималась. А между тем, зимой и летом во время работы центрального отопления или кондиционеров, воздух содержит слишком мало влаги, как для нормального самочувствия человека, так и для большинства комнатных растений, и даже для сохранности деревянной мебели. Известно, что человек на 80-90% состоит из воды, но не все задумываются, что уровень влажности в атмосфере играет значительную роль в жизни и здоровье человека.

Цель работы: Узнать, что такое влажность воздуха, от чего она зависит, какими приборами ее измеряют, чем опасна повышенная и пониженная влажность воздуха для здоровья человека.

Задачи: 1. Познакомиться с литературой по данной теме.

2. Изучить работу и принцип действия психрометра – прибора для определения влажности воздуха в помещении..

3. Провести наблюдение и измерить влажность воздуха в помещениях нашей школы.

4. Узнать у медсестры нашей школы статистику ЛОР заболеваний обучающихся.

5. Сравнить полученные результаты с оптимальными показателями по СанПину.

5. Сделать выводы о влиянии влажности на здоровье человека.

6. Предложить способы нормализации влажности.

Гипотеза исследования: если поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно ли обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности и снизить заболеваемость.

Практическая значимость исследования заключается в рекомендациях по использованию некоторых методов повышения и понижения влажности воздуха в закрытых помещениях зимой.

Актуальность исследования заключается в том, что в последние годы среди обучающихся школы высокий процент простудных заболеваний, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям.

Новизна исследования. Люди чаще стали задумываться не только о своем здоровье, но и о том, в каких экологических условиях они живут, чтобы сохранить здоровье свое и всей своей семьи. Поэтому в последнее время в магазинах возрос спрос на бытовые увлажнители воздуха.

Так как в течение учебного года учащимся приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов.

Методы исследования: изучение литературы, наблюдение, эксперимент, сравнение и анализ, опрос.

Предмет исследования: влажность и температура воздуха в школьных помещениях.

Объекты: школьные помещения (классы, музей, спортзал, столовая, коридор и фойе) и обучающиеся школы.

1.1. Что такое влажность воздуха и его характеристика

В воздухе всегда есть водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек и т.д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять ее.

Воздух с влажностью:

– до 55% считается сухим,

– от 56%-70% умеренно сухим,

– от 71%-85% умеренно влажным,

– свыше 85% сильно влажным.

Идеальная влажность в жилом помещении 40-60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела человека, происходит сильное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма и является нагрузкой на организм.

1.2. Прибор для измерения влажности воздуха

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 (приложение 2), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

1.3.Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.

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

Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом. Холодный сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения.

Зимой кожа становится сухой. Обогревательные приборы, работающие в зимний период, вызывают испарения влаги с кожи. При этом естественный защитный слой кожи становится тоньше, а сама кожа – суше. Все это способствуют более быстрому старению кожи.

Сухой воздух является одной из главных причин возникновения аллергии. В нем активно распространяются аллергены (возбудители аллергических реакций).

При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведет к перегреванию организма, особенно при выполнении физической работы. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена. Так, при работе в горячих цехах оптимальное влияние на теплообмен и самочувствие оказывает относительная влажность воздуха 20%.

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

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

Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха вредна, т.к. ведет к усиленной потере влаги организмом, что приводит к его обезвоживанию. Особенно низкая влажность наблюдается в зимнее время, когда работает отопление: она составляет всего 10-20%.

При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности слизистых оболочек носа, гортани, легких, что приводит к кашлю, хрипоте, увеличивает риск подхватить респираторную инфекцию и ухудшению состояния в целом.

Потеря влаги от 6 до 8% веса человека приводит к полуобморочному состоянию, 10% – к галлюцинациям и нарушению глотательного рефлекса; 12% – к остановке сердца.

При слишком высоких ее показателях воздух становится удушливым. С тела пот испаряется медленно, тело охлаждается слабо, мы чувствуем себя некомфортно. Грибок и плесень интенсивно распространяются в углах и на стенах помещения. В условиях сырости быстро портятся пищевые продукты. Влажность воздуха играет большую роль в жизни растений и живых организмов. Чем выше влажность, тем скорость испарения меньше. Если влажность воздуха равна 100%, то испарения нет.

ГЛАВА 2. Мои исследования и наблюдения

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе от 4–7 часов, и не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и музее школы, спортивном зале и актовом зале, столовой и коридорах школы. Для измерения относительной влажности использовался психрометр.

Проводилось исследование № 1:

Измерение влажности воздуха в кабинете № 17 , где в основном в течение учебного дня занимается 5 б класс. Измерили температуру воздуха в классе – это показания сухого термометра. Обернув резервуар термометра сухой ватой так, чтобы кончик ваты свободно свисал вниз, и закрепили ее. Закрепляем термометр в штативе, опускаем свободную часть ваты в воду. Вода должна смочить вату. Наблюдая за показаниями термометра, определяем самое низкое значение температуры – это показания влажного термометра. Находим разность температур между показаниями сухого и влажного термометра. С помощью психрометрической таблицы определяем влажность воздуха в классах и других помещениях школы (приложение 2).

Вывод: Наблюдение проводилось два раза в сутки – в 7 15 утра и в 14 оо после окончания уроков. Из таблицы видно (приложение 3, таблица), что после уроков в среднем влажность воздуха немного увеличивалась, но только один день установилась норма, когда занятия у класса были в спортивном зале. Даже проветривание не помогало увеличить влажность воздуха, так как с улицы в помещение заходил холодный воздух, а он зимой в морозную погоду имеет, оказывается, очень низкое содержание влаги и наоборот понижал влажность воздуха в кабинете (среда).

Исследование № 2. Изучение влажности воздуха в других помещениях школы

Вывод: Влажность воздуха ниже нормы по СаНину в кабинетах и помещениях расположенных на северной стороне или, где более низкая температура воздуха – спортзал, актовый зал, кабинет№ 12. Влажность воздуха в норме выявлена в кабинетах № 18, 21 (большая площадь кабинетов, больше солнца и воздуха), в школьном музее (проходной кабинет) и столовой (приготовление пищи, подвальное помещение). Причины разные и местоположение кабинетов разное (приложение 3, таблица3).

2.2. Статистика заболеваний в нашей школе

Содержимое влаги в воздухе способно влиять 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%.

Микроклимат в помещении играет достаточно важную роль для всех людей, которые находятся внутри него. От микроклимата будет зависеть самочувствие человека. При этом должна быть обеспечена оптимальная температура воздуха. Также не стоит забывать и про влажность воздуха. В помещениях должно быть обеспечено оптимальное сочетание температурного режима воздуха и уровня влажности.

Обратившись к медицинской сестре, мы выяснили статистику заболеваний в нашей школе за первое полугодие 2016–2017 у.г (приложение 3, таблица 2 )

Вывод: заболеваемость по школе составила – 40%, по 5б классу заболеваемость – 42% вероятная причина (34% – влажность – ниже нормы), 5а заболеваемость –25% (41% –влажность – норма).

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. Влажность воздуха в кабинетах № 17, актовый зал, фойе –32–35%, в спортивном зале и кабинете № 12–30 –27% – ниже нормы.

3. Воздух умеренно – сухой в кабинетах № 18,№ 21 – 41%, столовой – 49%.

4. В школьном музее влажность воздуха в норме – 52% и в столовой –49%.

5. Так как влажность воздуха в помещениях школы не во всех классах соответствует нормам, то заболеваемость органов дыхания учащихся в школы составляет 40%, а в 5б классе за 1 полугодие – 42% заболевания связанные с органами дыхания, 5а классе –25%.

Поработав над этой темой, можно сделать вывод, что невидимый нами воздух, которым мы дышим и к которому мы привыкли, может влиять не только на самого человека, но и на все, что его окружает.

Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха, влажные уборки и домашние увлажнители 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, что не все кабинеты отвечают санитарным нормам. Измерения и показания занесены в таблицы. 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.

Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики, биологии, географии или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся (приложение 1).

Изучение данной темы позволило сделать вывод, что влажность воздуха экологический фактор среды. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека, а испарение влаги имеет большое значение для терморегуляции организма. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Следовательно, снижается успеваемость и работоспособность школьников. 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.

Тема актуальна, так как нет ничего важнее на свете, чем здоровье людей. А 2017 год объявлен в России годом экологии.

О чем эта статья:

Испарение: что это за процесс

Процесс перехода из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. У этого процесса есть две разновидности: испарение и кипение.

Например, мы заварили себе горячий чай. Над чашкой мы точно увидим пар, так как вода только что поучаствовала в процессе кипения.

Подождите-ка, мы ведь только что сказали, что кипение и испарение — разные вещи. Это действительно так, при этом эти два процесса могут происходить параллельно.

Испарение — это превращение или переход жидкости в газ (пар) со свободной поверхности жидкости при температуре ниже температуры кипения. Если поверхность жидкости открыта и с нее начинается переход вещества из жидкого состояния в газообразное, это будет называться испарением.
Кипение — процесс интенсивного парообразования, который происходит в жидкости при определенной температуре.

Испарение может происходить и без кипения, просто тогда оно не будет для нас заметно. Например, вода в озере испаряется, хотя мы этого и не замечаем. Кипение по сути своей — это интенсивное испарение, которое вызвали внешними условиями — доведя вещество до температуры кипения.

Физика объясняет испарение тем, что жидкость обычно несколько холоднее окружающего воздуха — из-за разницы температур происходит испарение. Как будто бы это фазовый переход, о котором мы говорим в статье об агрегатных состояниях .

Если нет каких-то внешних воздействий, испарение жидкостей происходит крайне медленно. Молекулы покидают жидкость из-за явления диффузии.

Интересно то, что направление тепловых потоков при испарении может идти в разной последовательности и комбинациях:

из глубины жидкости к поверхности, а затем в воздух;
только из жидкости к поверхности;
к поверхности из воды и газовой среды одновременно;
к площади поверхности только от воздуха.

Подытожим, чтобы не запутаться: в чем главная разница между испарением и кипением:

Испарение	Кипение
При любой температуре, с поверхности жидкости	При определенной температуре, во всем объеме жидкости

Испарение на уровне молекул

Давайте вспомним об особенностях разных агрегатных состояний вещества.

Агрегатные состояния

Свойства

Расположение молекул

Расстояние между молекулами

Движение молекулы

сохраняет форму и объем

в кристаллической решетке

соотносится с размером молекул

колеблется около своего положения в кристаллической решетке

близко друг к другу

малоподвижны, при нагревании скорость движения молекул увеличивается

занимают предоставленный объем

много больше размеров молекул

хаотичное и непрерывное

Из этой таблицы видно, что молекулы в жидкостях находятся близко друг другу, но хаотично, то есть не имеют кристаллической решетки, как в твердых телах. Эти молекулы движутся (причем, чем выше температура, тем быстрее движутся) и в ходе движения сталкиваются. Столкновения меняют направление и скорость движения — из-за этого молекулы иногда быстро устремляются к поверхности жидкости и вылетают из нее. Это и есть испарение.

В предыдущем абзаце мы не случайно заметили, что молекулы движутся быстрее при увеличении температуры — ведь из-за этого испарение идет интенсивнее. В этом случае происходит охлаждение: нагретую жидкость уже покинули все самые быстрые молекулы и температура самой жидкости понижается.

Как раз из-за того, что нагретую жидкость быстро покидают быстрые молекулы, и температура жидкости снижается.

Интенсивность испарения

Интенсивностью испарения называют количество воды, которое испаряется с поверхности площадью 1 см2 за одну секунду.

Интенсивность испарения зависит от следующих факторов:

Температура поверхности. Чем выше температура, тем больше испарение. После дождя в Санкт-Петербурге улицы долгое время остаются влажными, а вот в Таиланде даже в сезон дождей все высыхает быстро — из-за высокой температуры. Но это только если в сезон дождей дождь умудрился прекратиться :)
Ветер. Чем больше скорость ветра, тем больше испарение. Фен для волос работает на этом принципе — по сути, он создает портативный ветер, который помогает высушить ваши волосы.
Дефицит влажности. Интенсивность испарения будет выше там, где больше дефицит влажности. Вряд ли многие из нас были Сахаре, но что это такое представляют все. В любой пустыне колоссально низкая влажность — из-за этого испарение идет интенсивнее.
Давление. Чем больше давление, тем меньше испарение. Мы уже выяснили, что не смотря на разницу между кипением и испарением, эти два процесса между собой связаны. Таким образом, температура кипения воды на вершине Эвереста равна 69 градусам Цельсия. В то время, как в нашей повседневной жизни она равна 100. Это возвращает нас к первому фактору — температуре.

Скорость испарения — количество жидкости, которая испаряется со свободной поверхности в единицу времени.

Интенсивность испарения — количество жидкости, которая испаряется с единицы площади поверхности в единицу времени.

По сути, это два очень близких друг к другу понятия, поэтому разница будет лишь в величинах и единицах измерения, а суть процесса отражают обе формулировки.

Насыщенный пар

Процесс испарения напрямую связан с круговоротом воды в природе. Вода, испаряясь, превращается в водяной пар и поднимается вверх, где происходит конденсация пара, образуются облака, и вода возвращается на землю в виде осадков.

Вследствие конденсации водяного пара, который живет в воздухе, образуются облака и туман. По этой же причине холодное стекло запотевает, соприкасаясь с теплым воздухом.

На рисунке — процессы испарения и конденсации в плотно закрытом сосуде, когда жидкость и пар находятся в динамическом равновесии. Это значит, что одновременно конденсируется и испаряется одинаковое количество вещества.

Влажность воздуха говорит нам о том, сколько в воздухе содержится водяного пара. Но бесконечное количество пара в воздух не запихнешь. Поэтому, во-первых, его там очень мало, а во-вторых, происходит конденсация — это когда образуется роса.

Допустим, зимой при температуре -20 градусов в 1 литре воздуха содержится 1 миллиграмм пара. Относительная влажность в таком случае равна 100% — испарения не будет, больше пара в этот воздух уже не запихнешь.

Но если мы тот же воздух поместим в коробку объемом 1 м 3 с температурой +20 градусов, то в него может испариться уже до 17 миллиграмм пара. Значит его влажность будет равна 1/17 = 6%. Человеку комфортнее всего находиться при значении влажности 40-50%.

Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!

Испарение в жизни

И действительно: чего в этой жизни только не испаряется — мы встречаемся с этим каждый день. Давайте узнаем, зачем этот процесс вообще нужен, и как люди научились извлекать из него пользу.

Испарение в организме человека и животных

Выше мы разбирали вопрос, почему если облиться теплой водой, нам все равно станет холодно. По этому же принципу работает ощущение холода после того, как мы вспотели — в какой-то момент нам становится холодно.

Само потоотделение — важный процесс терморегуляции организма. Если мы достигаем высокой температуры (из-за внешних воздействий или же из-за болезни), то организм стремится себя охладить, чтобы не умереть из-за превращения белков в нашем организме в яичницу.

Пот выделяется через поры кожи, а затем испаряется — все это позволяет нашему организму быстро избавиться от лишней энергии, охладить тело и нормализовать температуру.

При низкой влажности происходит нечто похожее. Как ни странно, в мороз мы тоже потеем (намного меньше, но все-таки это происходит). Если влажность на улице низкая, то пот испарится из-под куртки и нам будет комфортно. А при высокой влажности — он там задержится и будет проводить тепло наружу, забирая у нас драгоценные Джоули тепла. Поэтому зимой в Петербурге холоднее, чем в Москве.

У животных этот механизм работает схожим образом. Но, например, собакам испарения с кожи недостаточно, поэтому они часто открывают пасть, высовывают язык и дышат порой ну очень смешно 🐶

Именно гортань и язык собаки идеально подходят для испарения влаги и охлаждения тела животного.

Испарение у растений

Удивительно, но у растений механизм испарения тоже работает схожим образом. Растения очень любят воду, поэтому домашние растения мы поливаем, а в пустынях их просто нет.

Ту воду, которую цветы поглотили, они могут испарять, чтобы не перегреться под жарким солнцем. Да, вода нужна, чтобы растения питались, но в жаркие дни еще и для температурной саморегуляции. Поэтому не забывайте поливать цветы, а в очень жаркие дни делайте это еще интенсивнее.

Испарение в природе и окружающей среде

Процесс испарения напрямую связан с круговоротом воды в природе. Именно круговоротом воды в природе обеспечивается жизнь на Земле — так как влага разносится по всему миру, растения в дикой природе способны жить без наших попыток полить большую пальму из леечки.

Испарение воды с поверхности рек, озер, морей и океанов создает дождевые тучи, которые затем, проливаясь дождем, поливают растения и деревья. Многие дождь не любят, мол, он мокрый, мерзкий и затекает в ботинки, но он очень нужен засушливым регионам — Северной Африке или Центральной Индии, которые часто страдают от засухи.

Испарение в промышленности и быту

С бытом совсем все просто: мы сушим вещи, готовим еду, покупаем увлажнители воздуха или размазываем разлитую лужу по полу.

В случае с промышленностью для нас все не так очевидно. Промышленная техника, работающая на основе испарения, разрабатывается по схожей схеме: в ней всегда максимально увеличена площадь поверхности жидкости, чтобы испарение шло интенсивно.

Например, испаритель, изображенный на схеме, состоит из совокупности соединенных между собой испарителей. В основе его действия — пар, полученный в одной ступени, который используют в качестве источника тепла для следующей ступени. По мере того, как температура уменьшается от одной ступени к другой, вакуум увеличивается, так что температура кипения становится ниже и испарение поддерживается. Он предназначен для того, чтобы очистить воду от отходов.

Читайте также: