Реферат по физике влажность воздуха способы определения влажности воздуха

Доклад на тему Влажность воздуха 8, 10 класс по физике сообщение

Воздух, который окружает нас, имеет хорошо известные всем качества, с которыми сталкиваемся в повседневной жизни. А именно, воздух может быть теплым, холодным, чистым, свежим, загрязненным и т. п. Но, есть еще одно качество, которое на первый взгляд не имеет существенного значения в обыденной жизни людей и о котором, по неосведомленности, не особо озадачиваются, это – влажность воздуха, то есть степень содержания в нем влаги. Чисто логически, это будет выражено так – количество влаги (паров воды) содержащееся в единичном объема воздуха, и это называется «абсолютной влажностью воздуха», которая измеряется в г/м3. Однако, этот показатель не дает представления о практическом воздействии водяных паров на физические тела, то есть, о реальной влажности воздуха.

Воздух может иметь высокую «абсолютную влажность», то есть может содержать в себе много воды, но при этом быть сухим, и осушающе действовать на соприкасаемые поверхности, и наоборот – несмотря на малое содержание воды в воздухе, может менее интенсивно осушать, а то и вовсе отдавать влагу, то есть увлажнять (роса, туман, осадки), и это зависит от величины, которая называется «относительной влажностью». Влажность воздуха (относительная) равна отношению абсолютной влажности воздуха к плотности 0 водяного пара в состоянии насыщения при одинаковой температуре, выражаемой в процентах.

Чем теплее воздух, тем больше она способна содержать в себе влаги. С понижением же температуры воздуха, эта ее способность тоже будет понижаться, соответственно будет повышаться «относительная влажность». Если продолжать охлаждать, то при достижении определенной температуры, влага содержащаяся в воздухе достигнет насыщения, при этом относительная влажность будет равняться 100%. С увеличением количества содержащейся в воздухе воды, будет повышаться температура при котором, насыщаются пары воды, эта температура является «точкой росы». При падении температуры воздуха ниже точки росы, пары влаги будут конденсироваться. Пока точка росы остается выше температуры воздуха, сжижживание паров воды будет продолжаться.

Влажность (относительная) измеряется гигрометром и психрометром. Простой волосяной гигрометр работает за счет эффекта удлинения, обезжиренного человеческого волоса, при повышении влажности. Посредством несложного механизма, волосяной гигрометр показывает относительную влажность воздуха с определенной долей погрешности. Для более точного измерения относительной влажности воздуха используют психрометр, который состоит из сухого и влажного термометров. У влажного термометра сосуд с рабочей жидкостью обернут в марлю, которая увлажняется частичным погружением в воду. Чем суше воздух, тем сильнее будет охлаждаться влажный термометр и тем больше будет разница показаний двух термометров. С помощью специальной таблицы, по разнице показаний двух термометров определяют относительную влажность воздуха.

Доклад №2

На планете Земля на 2/3 ее территории преобладают водные объекты и только 1/3 Земли остается на суше. Во время взаимодействия водной среды с воздушной, при любом температурном режиме, происходит выпаривание жидкости. При высоких температурах это происходит интенсивнее, в холодные — медленнее. Но, так или иначе, в воздушном пространстве в любой сезон и время суток находится испаренная жидкость под видом пара.

Пар от воды, присутствующий в воздушной среде и дает представление о влажности.

Абсолютная величина влажности воздуха выражается в предельной массе частиц воды, которая содержится в одном кубическом метре воздуха при заданной температуре. Максимальный объем водяного пара в воздушной среде называют также плотностью. Плотность имеет выражение в граммах на метр в кубе.

Абсолютную влажность используют для определения максимально возможной массы жидкости в воздушной среде при заданных температурах. В связи с тем, что для одной температуры воздуха, при остальных равных параметрах, возможно только одно максимальное количество насыщенности влагой, то было выведено определение относительной влажности воздуха. Понятие относительности воды в воздухе дает представления о том, насколько водяной пар в воздушной среде близок к насыщению.

Под относительной влажностью понимают долю жидкости в воздушной среде к максимально возможной доле пара при установленной температуре. Зависимость между соотношением в воздушной среде пара и влажности имеет прямо пропорциональную направленность, то есть, при увеличении доли воды в воздушном пространстве, увеличивается и влажность воздуха.

При понижении температуры окружающего влажного воздуха, при определенной температуре можно получить максимальное насыщение воздушной среды водой. Дальнейшее понижение температуры приведет к излишку влаги в воздухе и возникновению ее конденсата в виде тумана и росы. Именно благодаря появлению росы в связи с конденсированием влаги в воздухе и появилось понятие «точка росы». Точка росы определяет температуру воздуха, при которой воздух становится наиболее насыщенным влагой.

8, 10 класс. По физике

Влажность воздуха

Популярные темы сообщений

Италия в XVI была богата на великих людей, внесших огромнейший вклад в мировую культуру. В эту эпоху на Апеннинском полуострове происходило взаимодействие художественных и интелектуальных сфер творчества. Леонардо Да Винчи, Рафаэль Санти, Ботичелли,

Поговаривают, что латинское название тысячелистника и подряда схожих с ним растений Achillea (Астровые, сложноцветкое) происходит от имени древнегреческого героя Ахиллеса. Возможно, это действительно так ведь по составу слова очень схожи.

Трудно представить, но раньше томаты выращивали строго в лекарственных целях. Их родиной считается Южная Америка. Кто завез семена данных ягод в Европу, ученым установить не удалось. Известно только, что произошло это знаменательное событие

Источник

Определение влажности воздуха

Понятие и физическая сущность влажности. Устройство и принцип работы психрометра и гигрометра. Измерение влажности воздуха в помещениях, соответствие результатов санитарным нормам. Влияние повышенной и пониженной влажности воздуха на здоровье человека.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	09.06.2014
Размер файла	557,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Воздух — неотъемлемая часть в жизни каждого человека — это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха.

Атмосфера ( от греч. Atmos- пар и sphaira- шар) — газообразная оболочка Земли и других небесных тел. У земной поверхности она состоит из азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), водяного пара (0,2-2,6%), углекислого газа (0,03%). Воздух имеет химические, физические и механические свойства, которые могут оказывать как благоприятное, так и неблагоприятное воздействие на организм человека.

Химические свойства обусловлены нормальным газовым составом воздуха и вредными газообразными примесями.

К физическим свойствам воздуха относят атмосферное давление, температуру, влажность, подвижность, электрическое состояние, солнечную радиацию, радиоактивность и электромагнитные волны. От физических свойств воздуха зависят климат и погода.

Механические свойства воздуха зависят то содержания в нём примесей твёрдых частиц в виде пыли, золы, дыма, сажи и присутствия микроорганизмов.

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, книг. Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но на окружающий его мир. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять её. Влажность воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения и поэтому, меня очень заинтересовала проблема определения влажности воздуха в помещении нашего колледжа.

Актуальность темы заключается в том, что в последние годы среди подростков высокий процент простудных заболеваний, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Высокая влажность также вызывает некоторые негативные явления в организме человека, например, нарушается теплообмен организма с окружающей средой, что приводит к перегреву тела. Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но и на окружающий его мир. Хранение произведений искусств и книг в библиотеках требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах и в библиотеках можно видеть психрометры (прибор для измерения влажности). Первой задачей моего исследований на практике, это измерить влажность воздуха в разных помещениях нашего колледжа. Таким образом, каждый из нас должен знать каким воздухом он дышит и соответствует ли его концентрация для хорошего самочувствия и здоровья.

Основная цель моей работы: изучение и измерение влажности воздуха, и влияние ее на жизнедеятельность человека.

1. Изучение литературы по данной проблеме.

2. Изучение устройства и принципа работы психрометра.

3. Измерение влажности воздуха в разных помещениях колледжа и сравнение полученных данных с санитарно-гигиеническими нормами.

4. Изучение влияния влажности воздуха на самочувствие человека.

5. Разработать способы повышения и понижения влажности в помещениях.

Объект исследования: процентное содержание влаги в помещениях колледжа.

Предмет исследования: влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

База исследования: Тольяттинский Медицинский Колледж.

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

Методы работы: изучение литературы, наблюдения, сравнение и анализ, исследовательская работа.

влажность психрометр гигрометр

1. Что такое влажность

Влажность воздуха — это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли — одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.

Влажность воздуха в земной атмосфере колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2 % по объёму в высоких широтах до 2,5 % в тропиках. Упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 мбар (иногда лишь сотые доли мбар) и летом ниже 5 мбар; в тропиках же она возрастает до 30 мбар, а иногда и больше. В субтропических пустынях упругость пара понижена до 5—10 мбар.

Абсолютная влажность воздуха (f) — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1 мі воздуха. Определяется как отношение массы содержащегося в воздухе водяного пара к объёму влажного воздуха.

Обычно используемая единица абсолютной влажности — грамм на метр кубический, г/мі

Относительная влажность воздуха (ц) — это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Она также определяется как отношение парциального давления водяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара.

Температура t, °C

Максимальная абсолютная влажность f_max, (г/мі)

Относительная влажность обычно выражается в процентах.

Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85 % и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы. Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50 % и ниже).

С высотой влажность быстро убывает. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99 % водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится 28,5 кг водяного пара.

2. Как измеряется влажность воздуха

Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого 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), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

Гигрометр — измерительный прибор для определения влажности воздуха. Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и прочих.

1) Весовой (абсолютный) гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом протягивают некоторое количество воздуха, влажность которого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность.

2) Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы.

3) Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке. Волосной и плёночный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночного гигрометра периодически сравниваются с показаниями более точного прибора — психрометра, который также применяется для измерения влажности воздуха.

4) В электролитическом гигрометре пластинку из электроизоляционного материала (стекло, полистирол) покрывают гигроскопическим слоем электролита — хлористого лития — со связующим материалом. При изменении влажности воздуха меняется концентрация электролита, а следовательно, и его сопротивление; недостаток этого гигрометра — зависимость показаний от температуры.

5) Действие керамического гигрометра основано на зависимости электрического сопротивления твёрдой и пористой керамической массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха.

6) Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный гигрометр состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электрического устройства, фиксирующего момент конденсации, и термометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных конденсационных гигрометрах для охлаждения зеркальца пользуются полупроводниковым элементом, принцип действия которого основан на Пельтье эффекте, а температура зеркальца измеряется вмонтированным в него проволочным сопротивлением или полупроводниковым микротермометром.

7) Всё большее распространение находят электролитические гигрометры с подогревом, действие которых основано на принципе измерения точки росы над насыщенным соляным раствором (обычно хлористым литием), которая для данной соли находится в известной зависимости от влажности. Чувствительный элемент состоит из термометра сопротивления, на корпус которого надет чулок из стекловолокна, пропитанный раствором хлористого лития, и двух электродов из платиновой проволоки, намотанных поверх чулка, на которые подаётся переменное напряжение.

3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

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

Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи уменьшается и поэтому затрудняется терморегуляция человеческого организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей.

В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%.

Таким образом, можно сделать следующий вывод:

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. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена.

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 и др.

Также следует отметить:

Температура для учебных помещений не должна быть ниже 16 — 18 ? С для спортивного зала — 16 ? С; для рекреаций, коридоров, лестничных пролетов, столовых — 14 ? С. Относительная влажность воздуха в комнатах и школьных помещениях должна составлять 40 — 60.

Для хорошего самочувствия и здоровья необходимо, чтобы относительная влажность была в пределах от 40 до 60%. Оптимальная влажность составляет 45%.Однако в учебных заведениях в зимние месяцы она часто не превышает 10 или 20%. Как показывают результады замеров относительной влажности в разных помещениях школы, с началом отопительного сезона влажность воздуха в помещениях значительно снижается. Такие условия вызывают быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Для ее поддержания в это время в комнате площадью 15 — 18 кв. м. должно испариться в сутки не менее 1 литра воды. Высокая влажность также при любой температуре плохо влияет на здоровье человека. Она может возникнуть из — за больших комнатных растений или нерегулярного проветривания. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.

4. Экспериментальная часть

Для измерения влажности воздуха используют разные измерительные приборы. В нашем случае мы пользовались психрометрическим гигрометром — психрометром. Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения. Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться. В психрометре есть два термометра. Один — обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха, колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

Методика проведения эксперимента

Психрометр устанавливался на 30 мин в исследуемых кабинетах и , по истечении времени снимались показания. Вычисляется разность показаний между влажным и сухим термометром. Зная разность показаний сухого и влажного термометров и температуру окружающей среды с помощью психрометрических таблиц измеряем относительную влажность воздуха.

Определение влажности воздуха в разных помещениях колледжа до начала отопительного сезона

Источник