III Городская научно-практическая конференция школьников г Искитима секция

III Городская научно-практическая конференция школьников г. Искитима секция «Физика» . Значение влажности воздуха в некоторых областях деятельности человека. Логинова Юлия, Меркулова Ирина МОУ СОШ № 5. Г. Искитима Новосибирской области Научный руководитель: Меркулова Елена Александровна Учитель физики первой квалификационной категории

Гипотеза: «Если не соблюдать температурно-влажностный режим среды обитания и деятельности человека, то это может привести к нежелательным последствиям для его здоровья и ряда производственных процессов» Цель исследования: Ø изучить некоторые области жизни и деятельности человека, в которых влажность воздуха имеет определённое значение. Ø познакомиться с технологическими процессами, в которых необходим контроль влажности и посмотреть, как на практике он осуществляется.

Этапы выполнения работы: ШЗнакомство с явлениями. ШИзучение теории вопроса. ШВыполнение практической части работы. ШАнализ полученных результатов. ШПодведение итогов.

Испарение и конденсация. Всюду вокруг нас: и в природе, и в технических установках происходят взаимные превращения жидкости и пара. Ø Испарение происходит отовсюду: с листьев растений, кожи человека и животных, с поверхности водоёмов.

В процессе испарения вещество переходит из жидкого состояния в парообразное. (фото № 1).

В процессе испарения жидкость охлаждаются, если нет притока тепла. (фото № 2).

Пар в воздухе. Ø В воздухе всегда имеется какое-то количество водяного пара. Ø Степень насыщения воздуха водяными парами характеризует влажность воздуха.

Относительная влажность воздуха. ь φ= 0* 100% , ь где -абсолютная влажность воздуха, ь 0 -плотность насыщенного пара при этой же температуре. Ш Относительная влажность φ показывает, сколько еще влаги не хватает, чтобы при данных условиях среды началась конденсация и характеризует степень насыщения воздуха водяным паром.

Определение относительной влажности воздуха в кабинете физики.

ШВ природных условиях оптимальная влажность обеспечивается наличием зелёного покрова и водоёмов. В городах наблюдается падение влажности, потому что: 1. Стройматериалы и предметы быта впитывают водяные пары из окружающей среды. 2. Во время отопительного сезона они работают гораздо эффективнее. 3. Бытовая техника «сушит воздух» , повышая температуру, но не увеличивая количество воды в нём.

Нормы влажности. Ø Ø Ø Воздух в зависимости от насыщения водяными парами бывает: сухой - до 55%, умеренно сухой - от 56 до 70%, умеренно влажный - от 71 до 85%, очень влажный - выше 86%. Последствия отступления от нормы. Сухой воздух : 1) Вызывает усиленное испарение влаги с кожи, растений и предметов мебели. 2) Сухая слизистая носа – причина частых насморков и ОРЗ. 3) Кожа стареет и теряет эластичность, что влияет на обмен веществ. Повышенная влажность неблагоприятна тем, что: 1) При высокой температуре способствует перегреванию организма, а при низкой - переохлаждению. 2) Т. к. вода лучше проводит тепло, чем воздух, нам холоднее при высокой влажности, чем при низкой.

(По результатам опроса учеников школы № 5)

Вывод: большинство из нас не только не знают норм влажности, но и не задумываются об этом вообще.

Результаты измерения влажности Тип дома. Норма φ (при 20 -25 С) Значение (сентябрь) Значение (февраль) Кирпич 45 -65 % 71 % при 18 С 39 % при 22 С Панель 45 -65 % 54% при 23 С 37 % при 25 С Кабинет физики 45 -65 % 54 %при 24 С 35% при 25 С Сравним полученные результаты с оптимальными значениями влажности Человек. 45 -65 % Компьютерная и бытовая техника. 45 -65 % Мебель и музыкальные инструменты. 50 -60 % Библиотеки, музеи. 40 -60 % Зимние сады, горшечные растения. 55 -75 %

Вывод: Ш В период отопительного сезона влажность воздуха в наших домах намного ниже нормы. (35 -39%) Ш Сравним: в пустыне Сахара влажность воздуха 25%! ь Необходимо увлажнять помещение!

- Регулируют относительную влажность в помещениях и зимних садах; Увлажнители воздуха: - Устраняют электростатические заряды; - - Предупреждают развитие заболеваний дыхательных путей, особенно у детей ; - - Используются при профилактике носовых кровотечений у детей в отопительный сезон; - - Оказывают благоприятное воздействие на кожу, предупреждая процесс ее старения. За 30 минут в комнате площадью 10 кв. м. влажность возросла на 9%!

Зернохранилища Деревообработка Производство цемента Учет влажности воздуха на некоторых предприятиях, производствах и др. Пищевая отрасль Лечебные учреждения Цветоводство Музеи, архивы

Зернохранилища и предприятия по производству муки 1. Недостаточно увлажнённое Мастер- технолог Шаблицкий Александр Герасимович зерно даст муку с повышенной крупностью. 2. Переувлажнение зерна приведёт к высокой влажности отрубей. 3. При повышении влажности размножаются мучные вредители. 4. Условия хранения муки: температура не выше 10— 12 °С и относительная влажность до 75%.

Что мы узнали, посетив это предприятие? ь Переработка зерна: 9 тонн в сутки. ь Выход: мука разных сортов - 70 %, отруби- 30 %. ь На момент измерений φ=51%. (регулируется только с помощью проветривания, влажность зерна определяется вручную).

Деревообработка. Последствия нарушения температурно – влажностного режима: Ш При пересыхании древесины образуются поверхностные трещины, она растрескивается и деформируется; Ш Пересушенная древесина поглощает растворяющие вещества из лакокрасочных покрытий, в результате чего теряется глянец; Ш При нарушении технологии сушки в дереве сохраняются поры, и при всяком изменении влажности воздуха оно впитывает влагу и коробится.

Результаты наблюдений. Ш В РСУ имеется сушка, где с помощью вентиляторов РСУ «Искитимцемент» . и нагревательных приборов поддерживается определённый режим. Ш Влажность сырья мастер определяет на ощупь, тем более в отсутствие приборов – специальных влагомеров. Мастер столярного цеха Вайлерт А. А. показывает средства защиты для работников цеха при выполнении вредных работ, таких, как покраска, лакирование и др.

Значение влажности воздуха при производстве цемента. 1. Влажный воздух при загрузке цемента приводит к его комкованию. 2. При испытаниях готовой продукции влажность воздуха не должна быть ниже 50%, иначе результаты будут неверны. 3. Хранение образцов продукции осуществляется при определённой влажности воздуха.

Наконец –то мы видим, как жёстко контролируется влажность воздуха, ведётся ежедневный журнал её учёта. Ш Начальник ОТК Рислинг Г. Е. знакомит нас с некоторыми помещениями лаборатории, в которых идут испытания готовой продукции и хранятся её образцы. Ш В процессе испытаний определяют марку цемента, проверяют прочность образцов на изгиб и сжатие.

Пищевая отрасль ь Расстойка теста – важная технологическая операция. ь Лучшие условия для окончательной расстойки: температура воздуха 35 -40 С, относительная влажность 75 -85%. Нормальная расстойка - след от нажатия на заготовку выравнивается медленно, изделие имеет красивый внешний вид и хорошее качество. Избыточная - тесто перебраживает, изделия имеют неправильную форму, образуются трещины. Недостаточная - заготовка имеет небольшой объем, а выпеченные изделия неправильную форму. Всё это мы узнали, побывав в магазине «Холидей» .

ü Цветоводство : что мы узнали? Норма для зимних садов и горшечных растений: 55 – 75 % • Недостаток влаги в воздухе провоцирует болезни и размножение вредителей. • Влага в воздухе необходима растениям, как кислород людям. • Результаты измерений, проведённых нами в Сибирском ботаническом саду: • 55 и 75% при температурах 29 и 20 С в отапливаемом и неотапливаемом помещении соответственно. ь На одном дереве растут апельсины, мандарины и лимоны.

Способы поддержания влажности в оранжереях: 1. Естественное испарение с поверхности листьев 2. Наличие водоёма в оранжерее 3. Закрытые аквариумы и сосуды

Книгохранилища, музеи, архивы - нормы влажности: • Температура воздуха в музейных помещениях при комплексном хранении материалов - 17 -19 С. С. влажность -5060 %. • Безопасные пределы влажности 50 -65%. • Для архивов: 50 - 55% при 17 -19 С для документов на бумажной основе. • Для фотодокументов на магнитной ленте и дисковых носителях: 40 -50 % при 15 С и 45 -65% при 8 -18 С соответственно.

Результаты измерений и наблюдений: 1. Влажность воздуха в хранилищах архива : 69 -77% при 20 -23 С (до подачи отопления). 2. В музее : 37 -41% в различных помещениях при температуре 18 С в период отопительного сезона

Последствия нарушения температурно-влажностного режима в музеях, архивах, и т. д. 1. Старение музейных коллекций. 2. Коррозия металлов. 3. Плесневение кожи и гербариев, набухание клея в бумаге при повышении влажности. 4. Потеря эластичности дерева, ткани, бумаги, их расслоение при понижении влажности. 5. Особенно быстрое разрушение костей, позвонков, зубов и археологических предметов. ь При повышении влажности более 85% музей должен сократить или прекратить впуск посетителей!

Лечебные учреждения. ü В мире 6% детей рождаются раньше положенного времени! Очень важно создать Кувез, обеспечивающий новорожденного микроклимат, необходимой температурой, влажностью максимально воздуха и оптимальной концентрацией соответствующий кислорода. тому, в котором ребенок находился до рождения.

Результаты измерений и наблюдений, Нормы проведённых в ЦРБ г. Искитима: влажности: 45 - 65 % Влажность воздуха в одной из палат, процедурной, палате реанимации - 49 -51% Ш В кувезах температурно – влажностный режим регулируется автоматически. Ш ь Врач-педиатр Дёгтева Н. Т. показывает оборудование в отделении детской реанимации.

Выводы: Ш Многие производственные процессы должны протекать с соблюдением температурно- влажностного режима. Ш Данному вопросу не везде придаётся необходимое значение. Ш Работники производств знают о том, что существуют определённые нормы и правила. Ш В быту большинство из нас не обращает внимания на климат в своем жилище.

Ш Человек- часть природы, и она сама позаботилась о том, чтобы создать людям условия, благоприятные для их здоровья. Воздух- это не просто набор определённых химических элементов, это живительная среда, в которой органично сочетаются водяной пар и газы. Ш Создавая комфортные условия в своём жилище, необходимо помнить об этом экологическом равновесии и стремиться жить в согласии с природой. Заключение

Выражаем благодарность за помощь в работе: Вайлерт А. А. , мастеру столярного цеха Шаблицкому А. Г. , мастеру-технологу Рислинг Г. Е. , начальнику ОТК

А также: Феденко Г. И. , Работнику архива г. Искитима Стариковой М. , Продавцу супермаркета «Холидей» Дёгтевой Н. Т. , Врачу-педиатру в детской реанимации

И ещё: Работникам Сибирского Ботанического сада Слоновой Н. В. , Медсестре отделения детской реанимации Директору и работникам музея г. Искитима Гараниной Н. В. , учителю МОУ СОШ № 5

Используемая литература 1) Г. С. Ландсберг «Элементарный учебник физики» , Москва, «Наука» , 1985 г. 2) Материалы интернет - сайтов 3) Сборники приказов и инструкций: «Инструкция по учёту и хранению музейных ценностей, находящихся в Государственных музеях СССР» , «Правила работы архивов» от 2007 года. 4) Я. И. Перельман «Знаете ли вы физику? » , Ростов-на. Дону, ЗАО «Книга» , 2005

Интернет - сайты http: //www. fizika. ru/ http: //physics 03. narod. ru/ http: //physics. nad. ru/ http: //class-fizika. narod. ru/ http: //www. physics. spbstu. ru/

Авторы работы: Логинова Юлия, Меркулова Ирина МОУ СОШ № 5, 7 «а» класс, г. Искитим Новосибирской области Научный руководитель: Меркулова Елена Александровна Учитель физики первой квалификационной категории