Дидак.материал Влажность воздуха

 приложение

1. Значение влажности.

Медики утверждают, что хорошее самочувствие складывается из многих факторов; атмосферного давления, температуры окружающей среды, магнитного поля Земли, влажности воздуха. Оптимальная для человека влажность лежит в пределах 40-60%.

Наша задача выяснить, что же понимают под влажностью воздуха, как ее можно определить.

С поверхности океанов, морей, рек, водоемов непрерывно и при любой температуре происходит испарение, вследствие чего в кружащем нас воздухе постоянно находится водяной пар. Количество пара, содержащегося в атмосфере, играет очень важную роль для жизни на Земле, в том числе и на самочувствие человека. Влажность воздуха говорит о наличии водяного пара в атмосфере. Чем больше водяного пара будет содержаться в атмосфере при данной температуре, тем больше будет влажность воздуха.

2.Значение влажности воздуха для живых организмов

При температуре 20-25°С наиболее благоприятным для жизни человека считается воздух с относительной влажностью от 40% до 60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела человека, то происходит усиленное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма. Однако такое потоотделение является значительной нагрузкой для человека.

Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха также вредна, так как приводит к усиленной потере влаги организмов, что ведет к его обезвоживанию. Особенно низкая влажность воздуха в помещениях в зимнее время; она составляет 10-20%. При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что может привести к ухудшению самочувствия. Также при низкой влажности воздуха во внешней среде дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, а на поверхности предметов скапливается больше статического заряда. Поэтому в зимнее время в жилых помещениях производят увлажнение с помощью пористых увлажнителей. Хорошими увлажнителями являются растения.

Если относительная влажность высокая, то мы говорим, что воздух влажный и удушливый. Высокая влажность воздуха действует угнетающе, поскольку испарение происходит очень медленно. Концентрация паров воды в воздухе в этом случае высока, вследствие чего молекулы из воздуха возвращаются в жидкость почти так же быстро, как и испаряются. Если пот с тела испаряется медленно, то тело охлаждается очень слабо, и мы чувствуем себя не совсем комфортно. При относительной влажности 100% испарение вообще не может происходить - при таких условиях мокрая одежда или влажная кожа никогда не высохнут.

Из курса биологии вы знаете о разнообразных приспособлениях растений в засушливых местностях. Но растения приспособлены и к высокой влажности воздуха. Так, родина Монстеры - влажный экваториальный лес Монстера при относительной влажности, близкой к 100%, "плачет", она удаляет избытки влаги через отверстия в листьях - гидатоды. В современных зданиях производится кондиционирование воздуха создание и поддержание в закрытых помещениях воздушной среды, наиболее благоприятной для самочувствия людей. При этом автоматически регулируется температура, влажность, состав воздуха.

Исключительное значение для образования заморозка имеет влажность воздуха. Если влажность велика и воздух близок к насыщению парами, то при понижении температуры воздух может стать насыщенным и начнет выпадать роса. Но при конденсации водяных паров выделяется энергия (удельная теплота парообразования при температуре, близкой к 0 °С, равна 2490 кДж/кг), поэтому воздух у поверхности почвы при образовании росы не будет охлаждаться ниже точки росы и вероятность наступления заморозка уменьшится. Вероятность заморозка зависит, во-первых, от быстроты понижения температуры и, во-вторых, от влажности воздуха. Достаточно знать одно из этих данных, чтобы более или менее точно предсказать вероятность заморозка.

3.Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека:

• Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для здоровья и жизнедеятельности человека.
• При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению.
• При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма, 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, увлажнители и др.
• Специалисты в области экологии и здоровья человека считают, что в сыром, плохо вентилируемом помещении очень быстро распространяются различные бактерии. При этом, значительно возрастает опасность возникновения инфекционных заболеваний.

4. Определение влажности воздуха и основные характеристики.

Содержание водяного пара в воздухе - его влажность характеризуется рядом величин.

Существует понятие абсолютной влажности воздуха. Абсолютной влажностью  [г/м³] называют плотность водяного пара.

Абсолютная влажность ничего не говорит о том,  какой воздух: сухой или влажный,  насколько водяной пар далёк от насыщения. Для оценки степени влажности вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при определенной температуре близок к насыщению - относительная влажность.

Что называют парциальным давлением? (Находят его по учебнику.)

(Парциальное давление водяного пара — давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали) Работа с таблицей «Давление насыщенного пара».

Влажность воздуха характеризует и точка росы.

Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Для определения влажности воздуха используют специальные приборы: гигрометр: волосной и конденсационный; психрометр.

5. Измерение влажности воздуха.

Психрометр и психрометрическая таблица

Рассмотрим теперь устройство и принцип действия психрометра – прибора для определения температуры и влажности воздуха

Психрометр Августа имеет два термометра: "сухой" и "влажный". Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан кусочком марли, погруженным в воду (см. рисунок). Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры. Второй же, сухой термометр, показывает обычную температуру воздуха. Измеренные психрометром значения температур можно перевести в значение относительной влажности воздуха по специальной таблице:

Виды гигрометров:

Волосяной гигрометр

Действие волосяного гигрометра (от греческого слова hygros — влажный) основано на том, что обезжиренный человеческий волос в условиях больпой влажности удлиняется, а при низкой влажности сокращается.  Один из вариантов конструкции прибора показан на рисунке. Волос 1 прикреплен одним концом к раме 2. Свободный конец волоса перекинут через блок 3 со стрелкой 4. К концу волоса прицеплен груз 5, благодаря которому волос натянут и при изменении длины поворачивает блок со стрелкой на некоторый угол. Конец стрелки показывает относительную влажность по шкале 6.

Конденсационный гигрометр

С помощью гигрометра измеряют точку росы – температуру, до которой необходимо охладить воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар, остывая, стал насыщенным.

Замечают температуру окружающего воздуха и, записав ее, начинают продувать воздух через эфир, надавливая на грушу. В то же время внимательно следят за полированной поверхностью дна камеры, сравнивая ее с поверхностью кольца. 
В момент появления росы (налета) записывают показание термометра, прекращают продувание и замечают температуру исчезновения налета. Средняя из двух отмеченных температур и дает «точку росы». Получив значение «точки росы», ищут в таблице цифру, соответствующую найденной температуре.

Практическая работа:

Определение  относительной влажности  воздуха в классной комнате прибором психрометром.

Для этого нам нужны следующие показания:

1. показание сухого термометра,

2. показания влажного термометра,

3. найти разность показаний t = t cух – t влаж,

4. по психрометрической таблице определить относительную влажность воздуха.