Для чего нужно знать влажность воздуха
Неоценимая роль и значение влажности воздуха в жизни человека
Содержание:
Каждый человек хоть пару раз в жизни просыпался с ощущением сухости в носу и во рту по причине низкой влажности воздуха в комнате. Эта величина зависит от температуры и количества водяного пара в окружающем пространстве, которое регулярно изменяется. Разберёмся со значением влажности воздуха в жизни человека, его деятельности, оптимальной насыщенностью вдыхаемого воздуха газообразной водой.
Введение
Роль влажности воздуха в жизни человека
Высокое значение влажности ускоряет теплообмен организма с внешней средой. В холодную погоду это быстрее приводит к переохлаждению, в жаркую – к перегреву: возникает ощущение слабости, вялости, снижается трудоспособность человека, страдают все системы организма. Последнее особенно касается людей с хроническими заболеваниями. Физиолого-гигиеническое значение повышенной влажности воздуха:
Быстрое оседание капель выдыхаемого газа с микроорганизмами на пол.
Деактивация вирусов – при 40% и выше они не способны нормально функционировать, при низшем значении их жизнедеятельность сохраняется дольше.
Наука установила оптимальное гигиеническое значение влажности для человека: при 40-60% люди нормально себя чувствуют, активируется их иммунная система. Активность болезнетворных микроскопических организмов, в том числе коронавирусной инфекции, снижается.
Роль в производстве и промышленности
В нашей жизни значение влажности воздуха огромно для нормального функционирования организма и протекания технологических процессов.
Влажность в квартире: как измерить и нормализовать
Комфортная температура в доме куда чаще попадает в поле зрения хозяев, чем уровень влажности, а зря. Простуды, обострение аллергии, головные боли — эти и другие симптомы могут свидетельствовать именно о недостатке или переизбытке влаги в квартире.
Нормы влажности
Нормы влажности в жилом помещении по ГОСТ — 30–45% зимой и 30–60% летом. Существенным превышением считаются показатели больше 60% зимой и больше 65% летом.
Самый комфортный уровень влажности в квартире — от 40% до 60%. Цифра может варьироваться в зависимости от сезона, погоды и формата помещения:
От чего зависит влажность в квартире
На уровень влажности в помещении влияют многие факторы:
Как измерить влажность
Определить уровень влажности можно как самостоятельно, так и с помощью специальных приборов.
Народные способы:
Специальные приборы
Народные способы дают лишь общие представления об уровне влажности — узнать точные цифры поможет гигрометр. Эти приборы бывают нескольких видов:
Любое устройство необходимо размещать подальше от отопительных и нагревающих приборов и от сквозняков. Так показания будут точнее.
Чем опасна высокая влажность
Излишне влажный воздух в квартире нежелателен, как и слишком сухой, и может привести к неприятным последствиям:
Как понизить влажность в квартире
Есть несколько способов понизить влажность в квартире:
Чем опасна низкая влажность
Низкая влажность в квартире способствует ухудшению самочувствия и развитию различных заболеваний:
Как повысить влажность в квартире
Повысить влажность в квартире можно разными способами:
Важность влажности
В прошлых постах мы разбирали тему электрических обогревателей и косвенно коснулись темы влажности. Итак, те, кто читал серию предыдущую серию статей уже знает как в межсезонье и в зимний период можно нагреть помещение с использованием бытовых электро обогревателей.
При рассмотрении мифа №1 мы узнали что сами приборы воздух не сушат, однако влажность воздуха в холодное время года в помещениях оставляет желать лучшего.
В новой серии постов мы узнаем что такое влажность, зачем ее регулировать, как и чем правильно можно повысить. В текущем посте предлагаю ознакомиться с основами.
Что такое влажность воздуха?
Влажность это показатель содержания водяных паров в воздухе. Различают два основных параметра влажности:
Для понимания разницы приведем пример: допустим 1 м³ воздуха содержит 17 г воды. Абсолютная влажность равна 17г/м³. Теперь замеряем температуру этого воздуха. Допустим при абсолютной влажности 17г/м³ температура воздуха составляет 32°C. При данном значении относительная влажность будет равна 50%. Если мы остудим воздух до 20°C, то абсолютная влажность воздуха не изменится, в нем так же будет находиться 17 г, но относительная влажность воздуха будет составлять 100% т.к. это максимальное количество влаги при данной температуре. Если мы продолжим остужать воздух, то при температуре 10°C в воздухе останется (абсолютная влажность) 9 г/м³ водяного пара (остальная вода перейдет в жидкое состояние (сконденсируется)), а относительная влажность будет составлять те же 100%.
Почему домашний воздух в холодный сезон более сухой?
На примере московского климата рассмотрим вероятную картину.
Чем плох сухой воздух?
В нормальном варианте относительная влажность воздуха в жилом помещении должна составлять 40-60%. Если воздух в помещении ниже 40%, то начнется агрессивное впитывание влаги из всех доступных сухому воздуху источников, а это:
— слизистые и дыхательные пути людей и животных
— деревянная мебель и покрытия
Это приведет к першению в горле, сухости глаз, плохому общему самочувствию, засыханию растений и порче мебели. Чем меньше относительная влажность, тем агрессивнее ведет себя воздух по отношению к источникам влаги. По достижении отметки в 40% воздух перестанет доставлять дискомфорт.
Об этом я расскажу в своих следующих постах. Мы разберем способы повышения влажности, рассмотрим типы бытовых увлажнителей, развенчаем парочку мифов о них, узнаем как не переувлажнить воздух и создать домашний комфорт без особых денежных трат.
Спасибо за внимание и хорошего Вам климата.
Исследовательская работа по теме «Что должен знать человек о влажности воздуха»
«Что должен знать человек о влажности воздуха»
Глава 1. Обзор литературы ……………………………………………………. 5 стр
Глава 2. Теоретические сведения о влажности воздуха………………………… 6 стр
2.1. Понятие влажности воздуха………………………………………6 стр.
2.3. «Природные» индикаторы влажности воздуха……………………………10 стр
Глава 3. Влажность воздуха в жизни человека………………………. 12 стр
3.1. Влияние влажности воздуха на здоровье человека………………12 стр
3.2 Влияние влажности воздуха на сферы жизнедеятельности человека……… 14 стр
Глава 4. Эксперименты и их обсуждения………………………………………. 16 стр
Без чего не может прожить человек даже нескольких минут? Конечно без воздуха. Воздух – это один из источников жизни. Он представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Важное значение для человека наряду с температурой и давлением атмосферы имеет количество в ней водяных паров, т.е. влажность.
Я считаю, что актуальность моего исследования заключается в том, что знание влажности воздуха способствует обустройству комфортной среды для человека и профилактики различных заболеваний.
Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но на окружающий его мир. Хранение музейных экспонатов, произведений искусства и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Продукты питания и многие другие материалы хранятся в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха. Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.
Поэтому, каждый из нас должен знать каким воздухом он дышит и способствует ли он хорошему самочувствию.
Я решила проверить гипотезу:
Если влажность воздуха важна для жизни человека, то, зная способы её изменения, человек может обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности.
Цель моего исследования: измерение влажности воздуха в разных помещениях школы и определение степени её влияния на жизнедеятельность человека
Цель исследовательской работы:
объяснение значимости влажности воздуха для человека и определение способов её изменения.
1. Изучить литературу по данной теме.
2. Выявить значение влажности воздуха на самочувствие человека.
3. Рассмотреть устройство и принцип работы психрометра и гигрометра
4. Познакомится с « природными » индикаторами воздуха.
5. Измерить влажность воздуха в разных помещениях школы и сравнить полученные данные с санитарно-гигиеническими нормами
6. Дать рекомендации по способам повышения и понижения влажности в помещениях.
В работе я применила методы исследования:
Теоретические: изучение литературы, сбор информации о значимости влажности воздуха, анализ и классификации иллюзий.
Эмпирические: эксперименты по теме, объяснение результатов.
Объект исследования: влажность воздуха
Предмет исследования: относительная влажность воздуха в помещениях школы.
Практическая значимость моего исследования заключается в предложенных способах повышения и понижения влажности воздуха. Результаты могут быть использована на уроках физики, дополнительных занятиях, а также в повседневной жизни.
Глава 1. Обзор литературы
Свою работу с источниками информации я начала с учебников для общеобразовательных учреждений «Физика 8 класс» и «Физика 10 класс» Я изучила по данным источникам понятие влажности воздуха, способы её измерения, что использовала при написании главы 2 и проведении эксперимента. Но учебники не дали мне всех ответов на поставленные вопросы. Тогда я обратилась к дополнительной литературе. При обращении к «Универсальному учебному пособию я получила возможность расширить свои знания о предмете моего исследования
Работа над книгами «Биологическое краеведение», Школьник Ю.К. «Животные. Полная энциклопедия», Школьник Ю.К. «Растения. Полная энциклопедия» дала возможность узнать мне много интересных фактов о способности животных и растений «предсказывать погоду», реагировать на изменение влажности воздуха.
Глава 2. Теоретические сведения о влажности воздуха
2.1 Понятие влажности воздуха
Влажность воздуха — содержание в воздухе водяного пара. Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озер и рек, не является насыщенным: атмосфера – « открытый сосуд ». Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация. Содержание водяного пара в воздухе – его влажность – характеризуется рядом величин
Парциальное давление водяного пара
Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нем тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением (или упругостью) водяного пара. Парциальное давление p водяного пара принимают за один из показателей влажности воздуха. Его выражают в единицах давления – паскалях или миллиметрах ртутного столба.
Знание парциального давления водяного пара или абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях близок к насыщению. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. Это влияет на скорость высыхания тканей, почвы, увядание растений и многое другое. Величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению называют относительной влажностью.
Относительной влажностью воздуха φ называют выраженное в процентах отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре:
Воспользовавшись уравнением, можно для относительной влажности получить еще одну формулу:
Итак, для вычисления относительной влажности надо знать парциальное давление или плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и давление или плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре.
Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах можно найти, воспользовавшись специальными таблицами, которые имеются в справочниках.
При охлаждении влажного воздуха при постоянном давлении его относительная влажность повышается, так как чем ниже температура, тем ближе парциальное давление пара в воздухе к давлению насыщенного пара. В конце концов, пар становится насыщенным.
Температура t р , до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения (при данной влажности воздуха и неизменном давлении), называется точкой росы.
Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, равной точке росы, и есть парциальное давление водяного пара, содержащегося в атмосфере. При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса. Точка росы также характеризует влажность воздуха, так как она позволяет определить парциальное давление водяного пара и абсолютную влажность с помощью таблиц, в которых представлена зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры.
2.2. Приборы для измерения относительной влажности воздуха
Гигрометр волосяной предназначен для измерения относительной влажности воздуха в пределах от 30% до 100%. (рис.2)
Гигрометр волосяной состоит из металлической рамы, вдоль которой натянут обезжиренный человеческий волос. Свободный нижний конец волоса с легким грузом перекинут через шкив, соединенный со стрелкой, которая перемещается по шкале. На раме укреплена шкала с делениями, по которой в процентах отсчитывают относительную влажность воздуха. Деления, соответствующие десяткам, оцифрованы.
Рис.1 Конденсационный гигрометр Рис.2 Волосяной гигрометр
Цена каждого деления шкалы соответствует 1% относительной влажности. Вверху рамки имеется регулировочный винт, который позволяет при проверке прибора устанавливать стрелку на любое деление шкалы.
Принцип действия волосяного гигрометра основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину с изменением влажности воздуха. При уменьшении или увеличении влажности воздуха длина волоса меняется. Такой гигрометр применяется в тех случаях, когда в определении влажности воздуха не требуется большой точности.
Психрометр . Психрометр состоит из двух термометров. (рис.3). Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду (рис.4). 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 (см. Приложение №1), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.
Рис.3 Внешний вид психрометра ВИТ 2 Рис.4 Резервуар для воды
Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.
Сейчас в широком доступе есть электронные датчики влажности воздуха.
2.3. « Природные » индикаторы влажности воздуха
Влажность воздуха и изменения в погоде можно относительно определить, проводя наблюдения в природе (см. Приложение №2. Схема №1). Я выяснила, что хорошим синоптиком является лягушка Любой, кто захочет, может обзавестись таким « живым » барометром. Сначала нужно сделать маленькую деревянную лесенку. И опустить её в стеклянную банку с водой. Затем поймать лягушку и посадить её в банку. Через некоторое время, когда животное придёт в себя, можно начинать наблюдения. Если лягушка поднимается по лесенке, ждите плохой погоды, спускается – погода будет переменной, барахтается на поверхности воды – тепло, солнечно, сухо. Предсказания всегда точны. Дело в том, что у лягушки кожа очень легко испаряет влагу. В сухой атмосфере кожа быстро обезвоживается, поэтому лягушка перед сухой погодой сидит в воде. В сырую погоду, когда собирается дождь, она вылезает на поверхность – обезвоживание теперь ей не грозит.
О приближении дождя (а значит об изменении влажности) заблаговременно сигнализируют человеку муравьи и пчёлы. Первые старательно закрывают входы в муравейник, вторые сидят в ульях и гудят. Мухи и осы перед ненастьем стремятся залететь в помещение, даже в кабины автомобилей. Хорошо предчувствуют грозу бабочки-крапивницы. Если в ясную погоду они ищут укрытия в защищённых от ветра местах, в пучках сухих веток, дуплах деревьев, то это значит, что через несколько часов можно ожидать грозу. Но если поздно вечером сильно трещат кузнечики, наутро наступит хороший день. Вьющиеся в воздухе столбом комары и мошки обычно тоже предвещают хорошую, ясную погоду.
Вывод: Для проведения своих экспериментов я решила использовать психрометр, как наиболее точный и доступный прибор для измерения влажности воздуха. Я узнала, что, наблюдая за окружающими нас растениями и животными, можно с достаточно большой вероятностью предсказать погоду.
Глава 3. Влажность воздуха в жизни человека
3.1. Влияние влажности воздуха на здоровье человека
Воздух с влажностью:
• до 55% считается сухим,
• от 56%-70% умеренно сухим,
• от 71%-85% умеренно влажным,
• свыше 85% сильно влажным.
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 затруднён отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма.
Я выяснила, что влажность воздуха влияет и на внешний вид человека. А каждый из нас хочет выглядеть привлекательно, долгое время оставаться молодым и красивым. Наши волосы, в сухом воздухе, испаряя влагу, становятся тоньше и растрескиваются, секутся на концах и легко обламываются при расчесывании. Прическа в этом случае выглядит ужасно. Обогревательные приборы, работающие в зимний период, сушат воздух и вызывают испарения влаги с кожи. Сухой воздух, подобно губке, ищет и впитывает влагу везде, где бы она ни встретилась. Наша кожа не исключение. Чтобы полностью избежать сухости кожи зимой, достаточно не подвергать ее воздействию сухого воздуха, возникающего при работе обогревательных приборов.
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. Кроме того, он приводит к тому, что пыль летает по всей комнате, и ее частицы попадают в органы дыхания, что может привести к легочным заболеваниям. Сухой воздух способствует повышенной испаряемости слезы. Слезы же поддерживают постоянную влажность глазного яблока, обеспечивая гладкость и чистоту роговицы. Работая « всухую », наши глаза излишне напрягаются, быстрее утомляются.
Я собрала в таблице сведения как относительная влажность взаимосвязана с комфортом и здоровьем человека. От ее уровня зависит, насколько комфортно чувствуют себя в доме вредные элементы и как протекают негативные процессы за пределами нормы влажности воздуха. (См. Приложение №3, таблица 2).
3.2 Влияние влажности воздуха на сферы жизнедеятельности человека
От состава воздушных масс зависит не только наше хорошее самочувствие. Значение влажности в быту подлежит особому рассмотрению. Очень тонко реагируют на изменение процентного содержания влаги изделия из древесины. Ухудшается состояние мебели, интерьерных конструкций и музыкальных инструментов. При высокой увлажнённости деревянные покрытия деформируются и изменяют свою форму. Сухой воздух не менее опасен для бытовых предметов. Это становится особенно заметно при наступлении холодов и включении центрального отопления: мебельная поверхность трескается; паркет начинает расслаиваться; музыкальные инструменты труднее настраиваются.
Температура и влажность воздуха являются основными факторами, создающими благоприятные условия для длительной сохранности документов [8]. Сухой воздух негативно сказывается на состоянии художественных произведений искусства. От поверхности картин отслаивается краска. На ускорение процесса старения бумаги влияет не только повышенная сверх нормы температура, но и резкие ее колебания. Все материалы, входящие в состав дел (бумага, клей), гигроскопичны, и поэтому их состояние зависит от влажности воздуха. При низкой влажности воздуха бумага теряет эластичность, клей становится хрупким. Высокая влажность воздуха разрыхляет бумагу, деформирует ее края, т. е. делает ее непрочной, ускоряет протекающие в ней химические процессы. Переплеты книг могут расклеиваться. Кроме того, высокая относительная влажность воздуха способствует образованию плесени. Именно поэтому в помещении крупных музеев и выставочных залов устанавливаются специальные устройства, которые фиксируют изменение показателей состава воздушных масс. О допустимых параметрах влажности воздуха можно посмотреть в таблице. (см. Приложение №3, Таблица 3).
Повышение влажности хотя бы до 70% ведет к целому ряду негативных последствий. Так чем выше влажность помещения, тем интенсивнее развиваются болезнетворные плесневые грибки. Наличие плесени можно определить по черным точкам на потолке, зеленоватым пятнам на поверхности стен, специфическому запаху, который заметен для гостей, не живущих в квартире. Плесневые грибки выделяют огромное количество спор, которыми дышат обитатели дома. Повышенная влажность в сочетании с негативным воздействием плесени способствует возникновению целого ряда заболеваний. Сырость в доме негативно сказывается на состоянии интерьера: отклеиваются новые обои, рассыхается мебель, вздувается паркет. Особенно страдает ванная комната и кухня. Быстро портятся под воздействием влаги и пищевые продукты.
В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определенная влажность (См. Приложение№3.Таблица 4).
Вывод: Я изучила не все стороны жизни человека и его сфер жизнедеятельности, но из рассмотренных мною материалов можно сделать вывод о важности знания влажности воздуха для жизнедеятельности человека.
Глава 4. Результаты исследования
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, я решила узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и столовой.
Для своего эксперимента я использовала психрометр. Прибор я устанавливала на 15 мин в кабинете помещении и, по истечении времени сняла показания. Измерения проводились в сентябре (до отопительного сезона) и январе (во время отопительного сезона), утром перед занятиями и днём после их проведения. Результаты измерений показаны в таблице.
Получив данные измерений, я провела сравнение их с нормами СанПиНа для школ.
Наибольшая влажность воздуха – в столовой, связана с технологическими процессами.
Вывод: в основном все кабинеты школы (в которых проводились измерения) соответствуют нормам, а значит созданы необходимые условия для учёбы и работы учащихся и педагогов.
Поддержание нормального воздушно-теплового режима в классе осуществляется сменой воздуха через форточки, фрамуги, створки окон.
Способы понижение влажности:
Понизить влажность до нормы можно, смешивая влажный воздух помещения с сухим уличным, т.е. путём проветривания помещения.
Способы повышения влажности:
Проветривать кабинеты после каждого занятия;
В зимнее время увлажнять воздух в жилых помещениях (открытые сосуды с водой, пористые увлажнители).
В своей работе я изучила вопрос о влиянии влажности воздуха на жизнедеятельность человека и пришла к выводу: влажность воздуха может влиять и на здоровье самого человека и на все, что его окружает. Состояние микроклимата школьных помещений оказывает влияние на самочувствие и здоровье учащихся: а) низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям; б) высокая влажность также трудно переносится при высокой температуре, в этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги и возможен перегрев тела.
С полной уверенностью я могу сказать, что поставленные задачи я решила и нашла убедительные доказательства своей гипотезы: «Если влажность воздуха важна для жизни человека, то, зная способы её изменения, человек может обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности».
Я считаю, что знания влажности воздуха могут существенно облегчить жизнь, избавив от неприятностей, связанных с плохим самочувствием, неправильным хранением продуктов и т.д.
Свои рекомендации о том, что должен знать человек о влажности воздуха я разместила в буклете.
Биологическое краеведение: Нижегородская область: 6 класс: учебное пособие- Н.Новгород: Гуманитарный центр, 2008
Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: учеб. для общеоразоват. учреждений. М.: Дрофа,2014
Физика: Школьный курс. «Универсальное учебное пособие». – М.: АСТ-ПРЕСС, 2009