МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ –
СТАРОГОЛЬСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Влияние влажности воздуха
на здоровье человека
Подготовил
учащийся 8 класса
Алешин Евгений
Руководитель
учитель физики
Третьякова Марина Михайловна
2012 – 2013 учебный год
План работы
1.Введение.
2.Влияние сухого и влажного воздуха на самочувствие людей.
3.Приборы для измерения влажности.
4.Практическая часть.
5.Выводы.
6.Рекомендации.
Введение
Влажность воздуха – одна из существенных характеристик климата. Она очень сильно влияет на самочувствие людей, именно эта характеристика наряду с температурой определяет условия существования человека в своем жилище и вне его.
Влажностью называют количество воды, которое содержится в воздухе при данной температуре по сравнению с максимально возможным содержанием при этой же температуре.
Для характеристики содержания водяного пара в воздухе вводятся следующие физические величины: абсолютная влажность воздуха, относительная влажность воздуха.
Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1м3 при данных условиях, т.е плотность водяного пара.
Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, близок ли водяной пар, находящийся в воздухе, к состоянию насыщения, вводят понятие относительной влажности.
Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха к плотности насыщенного водяного пара при этой же температуре, выраженной в процентах.
Оптимальный уровень влажности для человека находится в пределах от 40 до 60%. Но, как правило, в сухую летнюю погоду влажность в жилых домах не превышает 40%, а зимой вообще падает до 25-30%.
В слишком сухом воздухе повисают мельчайшие частицы пыли, которые при нормальном уровне влажности оказываются, как бы связаны ею. Недостаток влажности ведет также к тому, что мебель и другие деревянные предметы могут рассохнуться и потрескаться. Если воздух в квартире животные и растения также чувствуют себя не очень хорошо.
Если воздух в квартире чрезмерно сухой, то у людей наблюдается сонливость и рассеянность, повышается утомляемость и снижается иммунитет. Слишком низкая влажность воздуха увеличивает риск подхватить респираторную инфекцию. В некоторых случаях при сильной сухости на слизистой оболочке могут образовываться трещинки, и мелкие сосуды кровоточить. Также известен тот факт, что в сухом воздухе содержится избыточное количество положительно заряженных ионов, а это способствует развитию стрессовых состояний у людей. Недостаток влажности приводит к сухости кожи и раннему ее старению.
Группа риска при недостаточной влажности – это дети и люди с заболеваниями дыхательных путей, астматики и аллергики.
Повышенная влажность приносит вред. При слишком высоких ее показателях грибок и плесень интенсивно распространяются в углах и на стенах помещения. В условиях сырости быстро портятся пищевые продукты.
В зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, воздух бывает различной степени влажности.
Вода - непременная составная часть всего живого. В теле здорового человека содержится около 80% воды. Потеря более 10% воды приводит к гибели человека, а при утрате всего 2% в организме начинаются серьезные биохимические нарушения, приводящие к нарушению постоянства внутренней среды.
Жидкость уходит из организма человека через мочевую систему, а также путем испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. Это позволяет освобождаться от продуктов распада, токсичных веществ, накапливающихся в результате биохимических реакций. За счет испарения пота с поверхности кожи организм защищен от перегрева, а температура тела- один из наиболее постоянных параметров, изменяющихся во время болезни.
Вода ежедневно поступает в организм человека с пищей и через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей с воздухом, обогащенным влагой.
Существует рад недугов, связанных с патологией водного обмена кожи и слизистых оболочек. Сухость кожи - симптом, который встречается при многих заболеваниях, таких как дерматит, экзема, псориаз. Главный симптом при выраженной сухости кожного покрова - зуд. Больные жалуются на постоянное ощущение раздражения кожи, которое приводит к нервной возбудимости, потере сна вплоть до нервного истощения. Старческие изменения липидного состава кожи приводят к мучительному зуду вследствие нарушения нормального водного баланса. Состояние особенно ухудшается в осенне-зимний период, когда начинается отопительный сезон. С одной стороны, ощущение комфорта вызывает температура 22-23С0 . С другой стороны, источник тепла вызывает значительное снижение влажности воздуха в жилой среде и приводит к серьезной потере влаги с поверхности кожи.
Существует много различных методов препятствовать излишнему испарению влаги с поверхности кожного покрова (увлажняющая косметика, хлопковая одежда, водные процедуры). Диета с ограничением соли дает неплохой результат при нормализации водно-солевого обмена, особенно у людей пожилого возраста. Однако одно из наиболее важных условий поддержания нормального водного обмена - это нормальный режим влажности и температуры воздуха в жилом помещении. От этих параметров зависит также состояние дыхательных путей человека.
Повышенная влажность (выше 70%) также отрицательно влияет на организм человека, как при высоких, так и при низких температурах. При высокой температуре воздуха и повышенной влажности человек сильно потеет, но испарения влаги с поверхности не происходит, что приводит к перегреву организма и «тепловому удару».
При низких температурах повышенная влажность воздуха, наоборот, приводит к сильному охлаждению организма, так как во влажном воздухе резко увеличиваются потери энергии путем конвекции и теплопроводности.
Для определения влажности воздуха используют такие приборы, как гигрометр волосной и психрометр.
Психрометр состоит из двух термометров, один из которых показывает температуру воздуха, а другой обмотан тканью, конец которой опущен в воду. Поскольку вода испаряется, то термометр охлаждается и показывает температуру несколько ниже, чем сухой. Чем меньше относительная влажность, тем более интенсивно идет испарение, следовательно, разность показаний термометров будет больше. По этой разности температур, с помощью специальной психрометрической таблицы и определяют относительную влажность воздуха. Таким образом, любой человек в домашних условиях, имея такую таблицу и два одинаковых термометра, может измерить влажность воздуха для ее дальнейшей корректировки.
Практическая часть
Так как в течение учебного года нам приходится много времени проводить в школе, то немаловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, я решил узнать, отвечают ли санитарным нормам влажность воздуха в наших кабинетах. Измерения производились в предметных кабинетах, спортивном зале, в коридоре, кабинете информатики.
Для измерения влажности воздуха я использовал психрометр, и все данные занес в сводную таблицу.
| № | Название | Показания сухого термометра | Показания влажного термометра | разность | Влажность воздуха, % | САНПИН | соответствие |
| 1 | Кабинет информатики | 22 | 17 | 6 | 55 | 62 | незначительное превышение |
| 2 | Кабинет биологии | 17 | 13 | 4 | 64 | 40- 60 | незначительное превышение |
| 3 | Кабинет истории | 21 | 16 | 5 | 60 | 40- 60 | норма |
| 4 | Кабинет иностранного языка | 21 | 16 | 5 | 60 | 40- 60 | норма |
| 5 | Кабинет русского языка | 20 | 15 | 5 | 59 | 40- 60 | норма |
| 6 | Кабинет математики | 20 | 15 | 5 | 59 | 40- 60 | норма |
| 7 | Кабинет основ безопасности жизнедеятельности | 20 | 15 | 5 | 59 | 40- 60 | норма |
| 8 | коридор | 20 | 15 | 5 | 59 | 40- 60 | норма |
| 9 | Спортивный зал | 15 | 10 | 5 | 52 | 40- 60 | норма |
| 10 | столовая | 21 | 18 | 3 | 75 | 40- 60 | превышение |
Примечание. По Санитарно – эпидемиологическим правилам и нормативам САНПИН 2.4.1.1249 – 03 в помещениях общеобразовательных учреждений относительная влажность воздуха соблюдается в пределах 40- 60 %
Выводы
Влажность воздуха в школьных помещениях соответствует нормам, за исключением помещения столовой.
Сравнив показания прибора до влажной уборки и после, можно с уверенностью сказать, что это очень эффективный способ увеличения влажности, так как показатели увеличиваются на 8-10%.
Микроклимат в помещении можно менять с помощью доступных мер.
Рекомендации
Даже проведение простых манипуляций с целью повышения влажности воздуха в жилом помещении приводит к ощутимым результатам. Развешивание мокрых простыней на горячих батареях, влажная уборка, установка аквариумов, мини-водоемов, комнатных фонтанчиков и даже просто емкостей с водой позволяет увеличить параметр влажности. Но наиболее современным, эффективным и удобным способом является использование специальных бытовых приборов – увлажнителей воздуха.
Заключение
Я выбрал эту тему, так как мне показалось интересным исследование влажности воздуха и ее измерение. Большинство людей не придают значения уровню влажности жилых помещений и напрасно, ведь как пониженная, так и повышенная влажность ведет к развитию множества заболеваний и ухудшению самочувствия людей. А, вместе с тем, любой, кого заинтересует этот вопрос, с легкостью может измерить влажность воздуха с помощью обычного термометра и принять дальнейшие меры для коррекции микроклимата своего жилища. Думаю, что все, кто прослушал мою работу, задумаются над тем, как важно поддерживать нормальное значение влажности воздуха в помещениях.
Здесь будет файл: /data/edu/files/v1454740868.pptx (Влияние влажности воздуха на здоровье человека)
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Как много мы знаем о влиянии влажности на здоровье человека? Наверное, большинство из нас сразу сможет вспомнить о том, как плохо чувствуешь себя в жару, если на улице высокая влажность. А кто-то более осведомленный скажет, что низкая влажность воздуха – тоже плохо: особенно, если ты простудился и начался кашель. Так где же та золотая середина, о которой нужно знать, чтобы избежать негативного влияния влажного воздуха на свое здоровье? Попробуем разобраться вместе.
Влияние низкой влажности
Все мы знаем, что человек почти на 90% состоит из воды. Слишком сухой воздух всегда вызывает у нас шелушение кожи, сушит слизистые оболочки, из-за чего они покрываются микротрещинами. Все это становится причиной инфекционных и воспалительных процессов. Важно и том, что низкая влажность отрицательно влияет на тепловой обмен в организме. Если уровень влажности воздуха опустится до 10%, то даже у совершенно здоровых людей появится ощущение сухости в носоглотке, глаза начнут болеть и краснеть из-за пересушивания, а у некоторых может даже начаться носовое кровотечение.
Для людей, которые страдают респираторными заболеваниями (бронхиальной астмой, бронхитом и т.д.), из-за низкого уровня влажности может сильно ухудшиться самочувствие, участятся приступы. А если у вас начался бронхит, то именно из-за сухого воздуха он может перерасти в воспаление легких. Согласитесь, не слишком радужная перспектива.
Что касается положительного влияния влажности на здоровье человека, то именно низкий уровень влаги в воздухе позволяет людям чувствовать себя более комфортно при очень высоких температурах. Да и сильные морозы при низкой влажности – это намного комфортнее, чем при высокой.
Влияние высокой влажности
Об этой стороне вопроса, как никто, лучше знают люди, страдающие гипертонической болезнью, сердечно-сосудистыми заболеваниями, атеросклерозом. Когда влажность увеличивается до 80% и выше у них обычно обостряются приступы заболеваний.
Если говорить об абсолютно здоровых людях, то при высокой влажности и температуре воздуха +25°C у них нарушается отдача тепла с кожи, в результате этого организм может перегреться. Это проявляется ощущением духоты, тяжелым дыханием, ухудшением самочувствия, снижением работоспособности. Доказано, что человек, который постоянно находится в помещениях с очень высокой влажностью, сильно подвержен развитию инфекционных и простудных заболеваний, заболеваний почек, ревматизму и туберкулезу. Кроме того, в помещениях с повышенной влажностью активно развивается плесень и грибок, которые заражают воздух, которым мы дышим.
Оптимальная влажность
Чтобы снизить отрицательное влияние влажности на здоровье человека, нужно соблюдать санитарные рекомендации по оптимальному уровню влажности воздуха. Рекомендуется удерживать ее на уровне 40-70%. Это чрезвычайно важный критерий микроклимата. С особым вниманием нужно относиться к данному показателю, если в доме есть дети. Новорожденный ребенок в особенности нуждается в том, чтобы вокруг был влажный воздух, иначе его кожа будет сушиться. Помимо этого, влажный воздух облегчает дыхание младенца и предотвращает засыхание слизи в носу. Сухой воздух для малыша – это дисбактериоз, нарушение функций почек, появление аллергических реакций, развитие хронических болезней.
Самый оптимальный и простой способ держать уровень влаги в помещении в норме – использовать увлажнители и осушители воздуха. Поставьте в доме гигрометр, и вы всегда будете знать, какой из приборов следует включить.
lanzhur.ru
Муниципальное общеобразовательное учреждение- средняя общеобразовательная школа № 8
Исследовательский проект
по экологии и физике на тему:
«Влажность воздуха
и её влияние
на здоровье человека»
2015-2016 учебный год
Введение Воздух – одно из ключевых понятий нашего бытия. Человек не может жить без воздуха. Состояние воздушной среды характеризуют показатели температуры, влажности, подвижности воздуха. Для чего же нужны сведения о влажности в обычной жизни и как влажность может влиять на здоровье человека?
Цель: изучение влажности воздуха и ее влияния на здоровье человека, а также измерение относительной влажности воздуха в помещениях школы.
Объект и изучаемое свойство: помещения школы, процентное содержание влажности в помещениях школы.
Задачи:
1.Изучить понятие «влажность воздуха».
2.Выяснить, каким образом влажность воздуха влияет на здоровье человека. 3.Измерить влажность воздуха в разных помещениях нашей школы: в предметных кабинетах, в спортивном зале, в актовом зале, в столовой, в библиотеке.
4. Сравнить полученные результаты измерений с нормами СанПиН.
5. Предложить способы нормализации влажности воздуха.
Гипотезы исследования:
1. Я предполагаю, что влажность влияет на здоровье человека.
2. Влажность воздуха в кабинетах школы соответствует санитарно-гигиеническим нормам и правилам.
Методы: изучение литературы, наблюдение, измерение, сравнение, анализ, эксперимент и анкетирование.
Актуальность:
Относительная влажность воздуха - важный экологический показатель среды. Проблема повышенной и пониженной влажности остается актуальной, так как она влияет на здоровье человека.
Практическая значимость исследовательского проекта заключается в сформулированных способах повышения и понижения влажности воздуха в помещениях.
Теоретическая часть:
Влажность воздуха - важный показатель комфортности атмосферы жилых помещений.
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 составляет 40-60%.
Следствие пониженной влажности
Простуда
Следствием сухого воздуха является подверженность организма простудным инфекциям. Если кожа и слизистые оболочки носоглотки сухие (а они теряют влагу под воздействием сухого воздуха), то барьер становится менее эффективным.
Усталость
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.
Носовые кровотечения
Сухой воздух раздражает и высушивает слизистые оболочки носа, что вызывает кровотечения.
Сухой воздух может вызвать аллергию.
Работая "всухую", наши глаза излишне напрягаются, и как следствие, быстрее утомляются.
Следствие влажного воздуха
При слишком высоких показателях влажности воздух становится удушливым. С тела пот испаряется медленно, тело охлаждается слабо. Ухудшается самочувствие.
Сильно реагируют на высокую влажность больные гипертонической болезнью, атеросклерозом , люди с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями . При сильно влажном воздухе (80…95%) возможны обострения и приступы.
От высокой влажности страдает интерьер помещений, т.к. в сырых местах развиваются грибок и плесень , выделяющие большое количество спор в атмосферу помещения, заражая воздух, которым мы дышим.
Практическая часть №1 - исследовательская работа.
Цель исследования – определение влажности воздуха в помещениях школы. Сравнение полученных данных с санитарно-гигиеническими нормами.
Ход исследования: я измерил влажность воздуха в кабинетах школы на первом и вторых этажах, в спортивном зале, в актовом зале, в библиотеке и в столовой Для измерения влажности воздуха я использовал психрометр.
Психрометр состоит из двух термометров, шарик одного из них обмотан тканью, нижние концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Сухой термометр регистрирует температуру воздуха, а влажный — температуру испаряющейся воды. При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура. Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха. Зная эту разность температур, определяют относительную влажность воздуха по специальным психрометрическим таблицам.
Сухой
термометр , °C
Разность показаний термометров , °С
1
2
Относительная влажность, %
10
88
3
12
76
4
89
14
65
89
5
16
78
90
79
68
6
54
18
7
91
70
44
57
20
81
60
82
91
22
48
71
34
8
73
51
24
9
92
24
62
83
38
92
74
29
54
83
42
14
65
26
5
76
56
34
84
20
92
45
66
28
68
77
92
11
37
59
25
49
85
28
41
17
61
93
30
85
78
30
51
69
78
54
22
62
93
34
44
71
85
47
27
86
71
78
56
37
64
30
79
49
40
64
58
72
34
58
43
65
73
51
51
37
67
46
59
61
40
53
46
40
55
48
42
50
44
. Проведя исследования и наблюдения, за показаниями влажности в разных помещениях школы я увидел, что влажность воздуха в школе утром, до начала занятий соответствует санитарно-гигиеническим нормам, а после уроков она повышается.
Показатели влажности в помещениях школы, %
Диаграмма измерений влажности до и после уроков,%
Способы нормализации влажности воздуха
Влажность воздуха в помещении можно изменять
Для повышения
Для понижения
Рекомендации.
Проветривать кабинеты после каждого занятия, тем самым создавая циркуляцию воздуха.
Опрыскивание помещения, влажное полотенце на радиаторе отопления – самый простой способ повышения влажности воздуха.
Поддерживать температуру воздуха в помещениях в соответствии с нормативами.
Практическая работа №2 – Анкетирование
«Что Вы знаете о влажности воздуха?»
В анкетировании приняли участие 112 обучающихся .
Результаты ответа на 1 вопрос
Как Вы считаете, влияет ли влажность на здоровье человека?
Результаты ответа на 2 вопрос
Какой уровень влажности в жилом помещении является оптимальным для здоровья человека?
Результаты ответа на 3 вопрос
Как называется прибор для измерения влажности воздуха?
Результаты ответа на 4 вопрос
Знаете ли Вы способы повышения (понижения) влажности?
Результаты ответа на 5 вопрос
Хотели бы Вы узнать больше информации
о влиянии влажности на здоровье человека?
Заключение:
Я считаю, что мне удалось доказать свои гипотезы. Влажность воздуха действительно влияет на здоровье человека. Измерения влажности воздуха в кабинетах и других помещениях школы показали, что влажность соответствует нормам СанПиН.
Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках биологии, экологии, физики, а также для самообразования учащихся. Тема актуальна, так как нет ничего важнее на свете, чем ЗДОРОВЬЕ ЛЮДЕЙ.
Список используемой литературы.
1. Берлинер М. А. Измерения влажности. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Энергия, 1973.
2. Перышкин А.В. Физика. 8 класс: учебник для общеобразовательных Учреждений. Москва: Дрофа, 2012. 192 с.;
3. Усольцев В. А. Измерение влажности воздуха. — Л.: Гидрометеоиздат, 1959.
4. https :// ru.wikipedia.org / wiki /Влажность
СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!!!
kopilkaurokov.ru
Школьная научно-исследовательская конференция
«Заявка на успех»
Направление: естественнонаучное
Влажность воздуха и
её влияние на здоровье человека
Исследовательская работа
Выполнила ученица 8 «Б» класса муниципального бюджетного образовательного учреждения
«Коношская СОШ» Коношского района
Малышева Полина Михайловна
Научный руководитель – учитель муниципального бюджетного образовательного учреждения
«Коношская СОШ» Коношского района
Юрьева Галина Александровна
п. Коноша, 2014
Оглавление
Введение……………………………………………………………………………….....
3
Глава 1. Обзор литературы………………………………………………………….….
4
1.1. Абсолютная и относительная влажность………………………...…….…….
4
1.2. Способы измерения влажности………………………………………………..
5
1.3. Влияние влажности воздуха на здоровье человека…………………..………
5
1.4. Как регулировать влажность воздуха……………………………….….……
6
Глава 2. Объекты и методы исследований……………………………………………..
8
2.1. Психрометр…………………………………………………………………….
8
2.2. Методика проведения измерений…………………………………………….
8
Глава 3. Результаты обследований и их обсуждение………………………………….
9
3.1. Результаты обследований……………………………………………..………
9
3.2. Обсуждение результатов обследования………………………………..……
9
Заключение…………………………………………………………………..…………
11
Выводы…………………………………………………………………………………..
11
Список литературы и интернет-ресурсов………………………………………………
11
Приложение 1…………………………………………………………………………….
12
Введение
Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. А что такое воздух, из чего он состоит и как влияет на человека? Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов. В воздухе всегда есть и 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 воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения, и поэтому оказывает большое влияние на жизнедеятельность человека
Актуальность моего исследования заключается в том, что в последние годы достаточно много людей, в том числе и детей, страдают вегето-сосудистыми заболеваниями, высокий процент простудных заболеваний, увеличивается количество людей, страдающих астмой, 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, а следовательно влечет за собой нарушения сердечной деятельности. Отсюда вытекает проблема исследования: как защитить себя и близких от заболеваний сердечно-сосудистой системы и какие меры можно предпринять
Объект исследования: процентное содержание влаги в квартирах жилых домов.
Предмет исследования: влияние влажности воздуха на здоровье человека.
Цель работы: доказать влияние колебаний влажности воздуха на здоровье человека.
Задачи исследования:
Изучить теоретический материал по данной теме и изготовить психрометр.
Измерить влажность воздуха и атмосферное давление в квартирах жилых домов.
Измерить характеристики самочувствия человека: артериальное давление, пульс.
Проанализировать данные, полученные за две недели.
Выявить зависимость характеристик здоровья человека от влажности воздуха.
Методы исследования: изучение литературы, наблюдение, измерение, сравнение, анализ, синтез.
Гипотеза: Если поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности.
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Абсолютная и относительная влажность
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.
За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара , содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и из-за ее малости выражают в граммах на кубический метр. Абсолютная влажность, таким образом, показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре воздуха.
Но знание абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях далек от насыщения. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. От этого же зависит быстрота высыхания тканей, почвы, увядание растений и многое другое. Вот почему вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, - относительную влажность.
Относительной влажностью воздуха называют выраженное в процентах отношение 
, где - абсолютная влажность, а 0– плотность насыщенного водяного пара при данной температуре. Итак, для вычисления относительной влажности надо знать плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и 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 или задачниках по физике.
Барометрическое атмосферное давление тесно взаимосвязано с влажностью воздуха. Неслучайно поэтому большинство простейших народных приборов - предсказателей погоды - основано на установлении колебаний влажности воздуха. Это обусловлено тем, что плотность водяных паров по отношению к плотности воздуха, принимаемой за единицу, равна 0,623. Поэтому влажный воздух легче сухого, а атмосферное давление в нем падает. Следовательно, когда давление снижается, воздух становится более влажным, из водяных паров образуются облака и можно ожидать выпадение осадков.
1.2. Способы измерения влажности
Гигрометрический способ измерения влажности
Г
Рис. 1. Гигрометр
игрометр – прибор для измерения влажности воздуха (см. рис. 1). Данный способ измерения влажности основан на изменении длины гигроскопических нитей (волос, или синтетических нитей). Использование приборов, в основе которых лежит гигрометрический способ измерения, ограничено, прежде всего, из-за класса точности, т.к точность таких измерений составляет около ±5% относительной влажности.Психрометрический способ измерения влажности
П
Рис. 2. Психрометр
сихрометр – прибор для измерения влажности воздуха (см. рис. 2). Психрометрический способ измерений основан на физическом эффекте охлаждения при процессах испарения. Один термометр считывает температуру окружающего воздуха, а другой - считывает температуру влажного термометра. Термометр (считывающий температуру окружающего воздуха) увлажнен хлопковой тканью и обдувается воздухом. Испарение охлаждает термометр, и при наступлении состояния равновесия, влажность подсчитывается по показаниям сухого и влажного термометра. Степень точности 1% относительной влажности достигается при использовании точных термометров, а также, при условии аккуратного обслуживания оборудования.
Для определения относительной влажности воздуха использовалась психрометрическая таблица, которую можно взять в любой справочной литературе (см. приложение 1).
1.3. Влияние влажности воздуха на здоровье человека
Показатель влажности, в условиях которой человек чувствует себя комфортно, колеблется в пределах от 30 до 60%. Зависит это от температуры, уровня физической нагрузки и даже от возраста. Например, младенцы очень плохо переносят сухой воздух, а влага благоприятно действует на их кожу и слизистые оболочки, облегчает дыхание.
Рассмотрим по отдельности влияние высокой и слишком низкой влажности на организм и здоровье человека.
Повышенная влажность.
Насыщенное влагой тепло – идеальные условия для развития бактерий и всевозможных грибков, что может привести к возникновению и усилению аллергических реакций. Большая концентрация влаги не позволяет телу человека поддерживать нормальную температуру – не работает должным образом механизм терморегуляции. Чтобы охладить себя, человеческое тело использует потоотделение. Пот, испаряясь с поверхности кожи, выводит лишнее тепло. Но если испарятся некуда? Тогда организм начинает работать с повышенной силой, а это приводит к обратному результату – перегреву. Возможны вялость, рвота, потеря сознания, сильная вязкость крови и, как следствие, проблемы с сердцем. Даже возможно кислородное голодание мозга. Люди, страдающие от атеросклероза, гипертонии, всевозможных заболеваний сердечно-сосудистой системы, должны быть особенно осторожны в жару при высокой влажности. Существует возможность резкого обострения заболеваний и неконтролируемых приступов. Большая влажность в сочетании с низкой температурой опасна слишком сильным переохлаждением и обморожениями. Это может произойти и около 0°C, а не только при минусе.
Пониженная влажность.
При избыточной сухости воздуха организм начинает усиленно испарять влагу, что может стать причиной пересыхания слизистых оболочек рта, носа и глаз. Астматикам слишком сухой воздух также чрезвычайно вреден, они начинают хуже себя чувствовать, возможны обострения болезни. Достаточно долгое пребывание в сухом воздухе грозит снижением иммунитета и частыми респираторными заболеваниями. Это случается из-за того, что пересушенная слизистая препятствует нормальному дыханию, вследствие чего организм не получает достаточного количество кислорода.
К сожалению, мы не можем влиять на влажность воздуха на улице. Но в своем доме, офисе или квартире вполне возможно создать комфортный микроклимат. Ведь постоянная влажность, как повышенная, так и пониженная, может привести к множеству негативных последствий: плохое самочувствие, быстрая утомляемость, различные заболевания, вплоть до туберкулеза и ревматизма.
1.4. Как регулировать влажность воздуха
На сегодняшний день для поддержания влажности воздуха на приемлемом уровне, самый простой способ – это использование кондиционеров с функциями автоматического контроля, увлажнения и осушения воздуха. Но кроме таких дорогостоящих устройств существуют и другие общедоступные методы регулирования влажности воздуха.
Повышенная влажность.
Для снижения влажности в помещении вам поможет простое проветривание.
Также лишнюю влагу убирают комнатные растения, бытовые обогреватели, фены.
Вентиляция в исправном состоянии является хорошим помощником при снижении влажности воздуха..
Использование осушителей воздуха, выпускаемых промышленностью, помогают уменьшить влажность. В их устройство входит специальное средство, уменьшающее коэффициент влажности в квартире. В основе этого химического средства – абсорбент и поглотитель влаги, и лишняя влага после конденсирования попадает в ёмкости для сбора влаги.
Дополнительный обогрев квартиры осенью и зимой никогда не будет лишним и поможет избавиться от излишней влажности.
Пониженная влажность.
Самый простой способ, как увлажнить воздух в комнате, заключается в регулярной влажной уборке помещения. Но данный эффект будет длиться только час-два и не может считаться радикальным.
Второй способ того, как повысить влажность воздуха в помещении, заключается в развешивании влажных простынь, полотенец. При этом стоит обратить внимание, что влажность в комнате будет достаточно низкой, если повешенные перед сном мокрые простыни к утру оказываются полностью сухими, как готовый к бою порох. Представьте, что такой же процесс происходит с вашей кожей, слизистой и глазами.
Следующие способы, как увлажить воздух в комнате, относится к аквариумам, фонтанчикам, комнатным растениям и резервуарам с водой на батареях: они тоже несколько спасают положение. Кроме того, повысить влажность можно и с помощью пористых керамических сосудов, наполненных водой и находящихся между секциями радиаторов или любых емкостей с водой, установленных под радиаторами. Хорошим способом, как увлажнить воздух в комнате, является и проветривание жилья в сырую погоду.
Также, к счастью, современная промышленность уже давно изготовляет устройства, позволяющие эффективно увлажнять воздух в помещениях. Все бытовые увлажнители делятся на три основных типа: паровые, ультразвуковые и традиционные. Каждый из данных устройств, имеет свои плюсы и минусы, в которых перед покупкой данного товара обязательно стоит разобраться.
Стремительный темп современной жизни заставляет человека проводить большую часть времени - увы - не на природе, а в помещении, которым может являться офис, квартира или загородный дом. Обратите внимание на создание комфортного микроклимата в данных условиях, ведь это является залогом нашего здоровья и здоровья окружающих нас людей.
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Психрометр
О
Рис. 3. Психрометр,
изготовленный
самостоятельно
бъектом моего исследования является процентное содержание влаги в квартирах жилых домов и школе. Основным методом измерения влажности воздуха при положительной температуре является психрометрический. Для определения этой характеристики воздуха я использовала психрометр, который изготовила самостоятельно (см. рис. 3).2.2. Методика проведения измерений
Вычислялась разность показаний между влажным и сухим термометром. Зная разность показаний сухого и влажного термометров и температуру окружающей среды, с помощью психрометрических таблиц, определяли относительную влажность воздуха. Измерения проводились в течение двух недель.
Известно, что влажность воздуха связана с атмосферным давлением, поэтому в работе определялось атмосферное давление. Для его измерения использовался барометр (см. рис. 4).
Рис. 5. Тонометр
Рис. 4. Барометр
Для определения артериального давления и пульса человека использовался тонометр (см. рис. 5).
Глава 3. Результаты обследований и их обсуждение
Результаты обследований
Исследования проводились в двух разных квартирах: с печным (см. табл.1) и центральным (см. табл.2) отоплением .
Таблица 1
День
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Влажность, %
71
72
72
72
65
64
63
61
61
64
58
58
65
Атмосферное давление,
мм рт.ст.
748
746
744
745
752
755
754
752
755
753
758
754
760
Систолическое
давление человека,
мм рт.ст.
120
110
97
103
105
108
110
110
115
107
105
100
100
Диастолическое
давление человека,
мм рт.ст.
68
70
70
65
63
63
65
67
64
64
60
67
70
Пульс человека
64
65
67
68
64
65
63
63
64
69
66
67
75
Таблица 2
День
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Влажность, %
28
30
33
30
32
32
33
31
31
32
32
30
31
Атмосферное давление,
мм рт.ст.
756
743
751
745
752
754
755
752
752
754
755
751
748
Систолическое
давление человека,
мм рт.ст.
131
140
113
131
147
143
139
133
128
131
138
128
135
Диастолическое
давление человека,
мм рт.ст.
78
84
76
74
91
92
90
89
91
86
91
83
81
Пульс человека
69
80
72
67
74
73
75
81
77
70
81
70
67
Обсуждение результатов обследования.
Результаты наблюдений показывают, что в квартире с печным отоплением влажность воздуха повышена, а с центральным отоплением – понижена.
С
мм рт.ст.
огласно теории, барометрическое атмосферное давление тесно взаимосвязано с влажностью воздуха: увеличение влажности воздуха влечет за собой снижение атмосферного давления. Эту закономерность подтверждают мои измерения, проводимые в течение 13 дней и представленные графически (см. рис. 6 и 7). 
б) Атмосферное давление
а) Влажность
Рис. 6. Уровень влажности в квартире с печным отоплением и атмосферное давление
а) Влажность
б) Атмосферное давление
мм рт.ст.
%
Рис. 7. Уровень влажности в квартире с центральным отоплением и атмосферное давление
Атмосферное давление оказывает значительное влияние на артериальное давление человека и его пульс. Изменения систолического и диастолического давления и изменение пульса человека в период исследования представляю графически (см. рис. 8 и 9).
мм рт.ст.
мм рт.ст.
мм рт.ст.
а) Систолическое
давление человека
б) Диастолическое
давление человека
в) Пульс человека
Рис. 8. Давление и пульс человека в квартире с печным отоплением
мм рт.ст.
мм рт.ст.
мм рт.ст.
а) Систолическое
давление человека
б) Диастолическое
давление человека
в) Пульс человека
Рис. 9. Давление и пульс человека в квартире с центральным отоплением
Из приведенных графиков видно, что характеристики здоровья человека зависят от уровня влажности вне зависимости от способа отопления жилого помещения и степени отклонения процентного содержания влаги от нормы.
Заключение
В ходе данного исследования была выполнена следующая работа:
изучена необходимая литература по определению влажности воздуха;
изготовлен психрометр;
измерена влажность воздуха в двух квартирах в течение 13 дней;
измерено атмосферное давление в двух квартирах в течение 13 дней;
измерены характеристики самочувствия человека: артериальное давление и пульс.
Для выявления зависимости и проведения анализа полученных результатов я построила графики изменения исследуемых величин.
Выводы
На основании результатов данного исследования доказано влияние колебаний влажности воздуха на здоровье человека:
1. изменения влажности воздуха вызывают колебания диастолического и систолического давления человека;
2. рост влажности воздуха ведет к уменьшению систолического давления и увеличению диастолического давления;
3. при колебаниях влажности воздуха в течение определённого интервала времени наблюдаются резкие перепады между диастолическим и систолическим давлением;
4. изменения влажности воздуха влияют на пульс человека: скачок влажности вызывает учащение сердцебиения.
Для улучшения состояния здоровья человека я рекомендую:
контролировать уровень влажности в квартире;
использовать возможные средства для поддержания оптимальной влажности воздуха для человека.
Список литературы и интернет-ресурсов
Перышкин А.В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2013. – 240 с.
Абсолютная и относительная влажность // www.xiron.ru/content/view/9156/28/
Воздействие влажности воздуха на организм человека. // http://www.easy-physic.ru/volosnoj-volosyanoj-gigrometr/
Индикаторы погоды. // http://www.valleyflora.ru/25.html
Влияние атмосферного давления на артериальное давление. // http://davlenie-ok.ru/vliyanie-atmosfernogo-davleniya-na-arterialnoe-davlenie.html
Приложение 1
Психрометрическая таблица
infourok.ru
Содержание:
Введение…………………………………………………………………………3
1)Жизнедеятельность человека в условиях высоких (низких) температур…4
2) Влияние повышенной влажности воздуха на жизнедеятельность человека:
2.1 Заболевания, старение кожного покрова………………………………..…6
2.2 Аллергия……………………………………………………………….……7
3) Жизнедеятельность человека в условиях повышенной подвижности воздуха……………………………………………………………………………7
Список литературы………………………………………………………………9
Введение
Теплообмен человека с окружающей средой. Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.
Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Дж/с (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (при тяжелой работе). Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и как следствие к потери трудоспособности, быстрой утомляемости, потери сознания и тепловой смерти.
Воздействие вредных факторов на человека сопровождается ухудшением здоровья, возникновением профессиональных заболеваний, а иногда и сокращением жизни. Воздействие вредных факторов чаще всего связано с профессиональной деятельностью людей, поэтому все способы обеспечения комфортности и жизнедеятельности людей (вентиляция, отопление, освещение и др.) в первую очередь относятся к обеспечению их на рабочем месте. Человек и окружающая среда взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информаций. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека или природную среду. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т.д.) и действиями человека.
1) Основным фактором микроклимата является температура — степень нагретости воздуха. На изменение температуры воздуха в производственных помещениях влияет теплота (кинетическая энергия молекул), поступающая от различных источников в основном за счет теплового излучения от нагретых поверхностей и конвекции.
Параметры–температура окружающих предметов и интенсивность физической нагрузки организма–характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим многообразием. Остальные параметры–температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха –получили название параметров микроклимата.
Влияние параметров микроклимата на самочувствие человека. Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры и повышение скорости воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. Повышение скорости воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усилению конвективного теплообмена и процессу теплоотдачи при испарении пота.
При повышении температуры воздуха возникают обратные явления. Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 30 °С работоспособность человека начинает падать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать в течение нескольких минут без специальных средств защиты, около 116 °С.
Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при tос > 30 °С, так как при этом почти все выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.
Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5% NaCI) газированной питьевой водой из расчета 4...5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток.
Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня –гипертермии –состоянию, при котором температура тела поднимается до 38...39 °С. При гипертермии и как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания.
Производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма гипотермии. В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличивается, изменяется углеводный обмен. Прирост обменных процессов при понижении температуры на 1 °С составляет около 10%, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появление мышечной дрожи, при которой внешняя работа не совершается, а вся энергия превращается в теплоту, может в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур являются холодовые травмы.
Параметры микроклимата оказывают существенное влияние и на производительность труда. Так, повышение температуры с 25 до 30 °С в прядильном цехе Ивановского камвольного комбината привело к снижению производительности труда и составило 7% (Ю.А. Шиков, 1972 г). Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР (1980 г) установил, что производительность труда работников машиностроительного предприятия при температуре 29,4 °С снижается на 13%, а при температуре 33,6°С на 35% по сравнению с производительностью при 26°С.
В горячих цехах промышленных предприятий большинство технологических процессов протекает при температурах, значительно превышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, которые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500°С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740...0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи.
В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005–88 могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия. Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности. Допустимые микроклиматические условия – это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности. Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры – обычными системами вентиляции и отопления.
2) Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.
2.1 Заболевания, старение кожного покрова
Влажность - один из важнейших параметров воздуха, непосредственно влияющих на здоровье человека. Оптимальный уровень влажности, при которой человек чувствует себя наиболее комфортно 60-70%.
Между тем, летом в сухую погоду она редко превышает 40%, а зимой падает до 25-30%. Ведь холодный воздух содержит мало влаги, поэтому, когда зимой мы проветриваем комнату, воздух в ней становится суше. Недостаток влажности приводит к сухости и раннему старению кожи, раздражению слизистой оболочки, что открывает путь для инфекций и повышает вероятность различных респираторных заболеваний. Здесь и кроется причина появления морщин. Косметические кампании вовсю рекламируют увлажняющие супер кремы и чудо-гели. Оно и понятно — бороться со следствием гораздо выгодней, чем с причиной. А между тем, у женщин, живущих в климате с нормальным содержанием влаги, кожа остается гладкой и упругой даже в пожилом возрасте, чего нельзя сказать о гражданках, проживающих в сухом климате.
Наше тело на 90% состоит из воды. Поэтому поддержание оптимальной для человека относительной влажности воздуха - это не просто комфорт, это жизненная потребность и залог здоровья. В условиях сухости у людей появляется сонливость и рассеянность, повышается утомляемость, ухудшается общее самочувствие, снижается работоспособность и иммунитет. В помещении с сухим воздухом повышается вероятность подхватить респираторную инфекцию. От недостатка влажности в первую очередь страдают дети и люди с заболеваниями дыхательных путей, астматики и аллергики. Кроме того, известно, что сухой воздух содержит избыточное количество положительно заряженных ионов, что в свою очередь способствует развитию такого распространенного заболевания как стресс. Кожа человека на 70% состоит из воды, В результате обменных процессов она теряет около пол-литра влаги в течение суток, а в зимнее время - до литра. Ведь достаточно увеличить влажность воздуха в квартире, и потери влаги существенно сократятся.
2.2 Аллергия
Сухой воздух является одной из главных причин возникновения аллергии. В нем активно распространяются аллергены (возбудители аллергических реакций). Кроме того, он приводит к ослаблению иммунной системы человека. Что такое аллергия? Аллергия - повышенная чувствительность к различным веществам, проявляющаяся в виде необычных реакций при контакте с ними. Проявления аллергии бывают самые разные. Могут возникать мучительные и многократные приступы чиханья с обильными водянистыми выделениями из носа, носовая заложенность, зуд век и слезотечение, резь в глазах, зуд слизистых оболочек носоглотки, распространенный кожный зуд. Иногда аллергическая реакция развивается стремительно и может закончиться анафилактическим шоком. По статистике, аллергией страдает каждый пятый житель нашей планеты. В России этому заболеванию подвержены от 5% до 30% населения (в зависимости от региона). Аллергены бывают нескольких видов:
- бытовые: домашняя и библиотечная пыль, клещ домашней пыли;
- эпидермальные: шерсть и слущенный эпидермис (перхоть) животных, перо птиц, сухой корм для рыб;
- пыльцевые: пыльца деревьев, кустарников, трав;
- пищевые: продукты питания.
3) Вредное действие высокой температуры в помещении или кабине оператора можно устранить, создав усиленное движение воздуха. Движущийся воздух способствует усилению теплоотдачи организма путем конвекции и излучения, а также созданию условий для испарения влаги с поверхностей слизистых оболочек и кожного покрова. Кроме того, благодаря движению воздуха освежается производственная атмосфера и - при работе на Открытых пространствах - уменьшается степень воздействия солнечных лучей на человеческий организм. Таким образом, движение воздуха - это важный фактор, способствующий созданию наиболее благоприятных условий для жизнедеятельности человека.
Скорость движения воздуха в зависимости от его температуры может оказывать различное влияние на человека. При высокой температуре воздуха его движение способствует сохранению хорошего самочувствия (при отсутствии движения воздуха состояние организма ухудшается). Минимальная скорость воздушных потоков, при которой организм человека начинает их ощущать, - 0,05...0,1 м/с, а понижение температуры кожи начинается при скорости 0,3 м/с и выше. На некоторых людей сквозняки действуют очень вредно, поэтому оптимальная скорость воздуха в помещении в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами устанавливается в пределах 0,1...0,4 м/с.
Значение движения воздуха для терморегуляции необходимо рассматривать в сочетании с его температурой и влажностью. При работе на открытых пространствах в жаркие дни движение воздуха - благоприятный фактор, увеличивающий теплоотдачу конвекцией и испарением. При холодной погоде оно может вызвать резкое охлаждение тела, что исключается применением соответствующей спецодежды, обуви, головных уборов.
Высокая температура неподвижного воздуха, особенно в сочетании с его высокой влажностью или интенсивным тепловым излучением, может привести к перегреванию организма - тепловому удару; низкая температура воздуха, особенно в сочетании с его высокой влажностью и сильным ветром, - к охлаждению тела и связанным с ним обморожением рук и ног. Низкая температура легче переносится при неподвижном воздухе.
Действие этих факторов не может рассматриваться вне связи друг с другом, поэтому при устройстве систем отопления и вентиляции следует создавать такие комбинации метеорологических факторов, при которых охлаждающее действие воздуха на организм отвечает требованиям санитарно-гигиенических норм. Этого можно достигнуть, применяя кондиционеры в системах вентиляции помещений, в кабинах тракторов, бульдозеров и других машин, в кабинах операторов автоматических линий и операторов дистанционных систем управления.
Список литературы:
1)Автор: А. Н. Ажаев, И. А. Берзин
Безопасность жизнедеятельности: Научно-практический и учебно-методический журнал N3, 03/2004 г.
2)http://grandars.ru› Безопасность жизнедеятельности ›Условия
3)http://BiblioFond.ru
9
studfiles.net
Городское Управление образованием
Администрации городского округа Саранск
МОУ «Ялгинская общеобразовательная школа»
Городская научно-практическая конференция
«Школьники города – науке 21века»
Влажность воздуха
и ее влияние на жизнедеятельность человека
Выполнил: Акимова Мария, ученица 9 класса.
Руководитель: Н.Д.Ахметова,
учитель физики
Саранск, 2010
План работы
1. Введение. 3
2. Литературный обзор. 5
2.1. Физические расчеты и параметры влажности воздуха 5
2.1.1. Физические величины, характеризующие влажность воздуха 5
2.1.2. Прибор для измерения влажности воздуха 7
3. Влажность воздуха и ее значение 8
4. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека 8
5. Экспериментальная часть 11
5.1 .Методика проведения эксперимента 12
5.2. Результаты эксперимента 12
6. Выводы 14
7. Список используемой литературы. 16
1. Введение
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 школы.
Воздух – неотъемлимая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. А что такое воздух, из чего состоит и как влияет на человека? Атмосферный воздух представляет с собой смесь различных газов и водяного пара. Важное значение для человека наряду с температурой и давлением атмосферы имеет количество в ней водяных паров. Изучение и измерение влажности воздуха и влияние ее на жизнедеятельность человека – основная цель нашей работы.
Проблема нашего исследования видится в необходимости выявления влажности воздуха в разных помещениях нашей школы и ее влиянии на жизнедеятельность человека
Задачи работы:
1. Изучение литературы по данной проблеме.
2. Изучение устройства и принципа работы психрометра.
2. Измерение влажности воздуха в разных помещениях школы и сравнение полученных данных с санитарно-гигиеническими нормами.
4. Изучение влияния влажности воздуха на самочувствие человека.
3. Разработать способы повышения и понижения влажности в помещениях.
Объект исследования: процентное содержание влаги в помещениях школы.
Предмет исследования: влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека
Методы работы: изучение литературы, наблюдения, сравнение и анализ, эксперимент.
База исследования : МОУ «Ялгинская СОШ».
Гипотеза исследования: если поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности.
Практическая значимость нашего исследования заключается в сформулированных способах повышения и понижения влажности воздуха.
Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.
Актуальность нашего исследования заключается в том, что в последние годы среди учащихся школ 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 наших исследований на практике, это измерить влажность воздуха в разных помещениях нашей школы: в предметных кабинетах, в компьютерном классе, в столовой, в рекреациях. А также исследовать помещения, где находятся оборудования и информационно-передающие устройства.
Таким образом, каждый из нас должен знать каким воздухом он дышит и соответствует ли его концентрация для хорошего самочувствия и здоровья.
2. Литературный обзор
2.1. Физические расчеты и параметры влажности воздуха
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.
2.1.1.Физические величины, характеризующие влажность воздуха
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.
За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара ρ, содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и из-за ее малости выражают в граммах на кубический метр. Абсолютная влажность, таким образом, показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре воздуха.
Знание парциального давления водяного пара или абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях далек от насыщения. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. От этого же зависит быстрота высыхания тканей, почвы, увядание растений и многое другое. Вот почему вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, - относительную влажность.
Относительной влажностью воздуха ϕ называют выраженное в процентах отношение парциального давления ρ 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: ,где ρ - абсолютная влажность, а ρ0– плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.
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 или задачниках по физике.
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, 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.
2.1. 2. Прибор для измерения влажности воздуха
Психрометр
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.
3.Влажность воздуха и ее значение
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 (Т°). 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. В воздухе, охлаждающемся от поверхности или от пришедшего холодного воздуха, образуется туман. Он состоит из мелких капелек или кристалликов, взвешенных в воздухе. В сильно загрязненном воздухе образуется густой туман с примесью дыма – смог.
От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.
Люди обычно чувствуют себя лучше во влажном воздухе. Оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от 45 до 55% при температуре 18 - 24°С. При низкой влажности может возникнуть сухость слизистых оболочек и дыхательных путей и, как следствие этого, развивается кашель и хрипота. В некоторых помещениях мы чувствуем себя не очень хорошо, хотя и не можем понять причины этого. Результаты опроса и наших наблюдений показали, что учащиеся нашей школы в среднем от 5 до 10 часов в сутки проводит в закрытых помещениях школы. 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, столовой и т. д.
4. 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 20-25°С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%.
Таким образом, можно сделать следующий вывод:
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 школах 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%.
5. 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.
5.1 .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.
5.2. Результаты эксперимента
Определение влажности воздуха в разных помещениях школы до начала отопительного сезона
(15.09.10)
Место определения влажности (температура на улице - , относительная влажность - | В начале рабочего дня | В конце рабочего дня | ||||||
tсух,0С | tвл,0С | Δt,0С | φ,% | tсух,0С | tвл,0С | Δt,0С | φ,% | |
Столовая | 16 | 15 | 1 | 90 | 20 | 19 | 1 | 90 |
Каб.2.5 (каб. физики) | 18 | 15 | 3 | 64 | 20 | 18 | 3 | 80 |
Каб.2.4(каб. географии) | 18 | 14 | 4 | 60 | 19 | 16 | 3 | 70 |
Каб.2.7. (каб.химии) | 21 | 18 | 3 | 70 | 22 | 20 | 2 | 80 |
Каб.3.5.(каб. биологии) | 18 | 15 | 3 | 64 | 20 | 18 | 2 | 80 |
Каб. 3.4(каб.ИКТ) | 20 | 17 | 3 | 70 | 21 | 18 | 3 | 72 |
Библиотека | 21 | 18 | 3 | 70 | 21 | 18 | 3 | 72 |
Каб.2.6 | 21 | 17 | 4 | 61 | 22 | 19 | 3 | 70 |
Рекреация (2эт.) | 20 | 15 | 5 | 50 | 21 | 17 | 4 | 60 |
Рекреация (3эт.) | 21 | 17 | 4 | 61 | 22 | 18 | 4 | 61 |
Спортзал | 14 | 12 | 2 | 80 | 16 | 15 | 1 | 90 |
Определение влажности воздуха в разных помещениях школы в период отопительного сезона
(15.10.10)
Место определения влажности (температура на улице - , относительная влажность - | В начале рабочего дня | В конце рабочего дня | ||||||
tсух,0С | tвл,0С | Δt,0С | φ,% | tсух,0С | tвл,0С | Δt,0С | φ,% | |
Столовая | 21 | 18 | 3 | 73 | 22 | 20 | 2 | 80 |
Каб.2.5 (каб. физики) | 22 | 15 | 7 | 38 | 23 | 17 | 5 | 47 |
Каб.2.4(каб. географии) | 22 | 15 | 7 | 38 | 24 | 17 | 7 | 40 |
Каб.2.7. (каб.химии) | 22 | 15 | 7 | 38 | 24 | 17 | 7 | 40 |
Каб.3.5.(каб. биологии) | 24 | 18 | 7 | 49 | 25 | 20 | 5 | 58 |
Каб. 3.4(каб.ИКТ) | 22 | 16 | 6 | 50 | 23 | 18 | 5 | 56 |
Библиотека | 21 | 16 | 5 | 53 | 22 | 17 | 5 | 54 |
Каб.2.6 | 22 | 17 | 5 | 51 | 23 | 19 | 4 | 61 |
Рекреация (2эт.) | 22 | 15 | 7 | 38 | 22 | 15 | 7 | 38 |
Рекреация (3эт.) | 21 | 14 | 7 | 38 | 21 | 14 | 7 | 38 |
Спортзал | 23 | 16 | 7 | 40 | 24 | 17 | 7 | 40 |
6. Выводы.
Рассмотрев поставленные нами вопросы, мы пришли к выводу, что невидимый нами воздух (содержание в нем водяного пара) которым мы дышим и к которому мы привыкли, может влиять не только на самого человека, но и на все, что его окружает. В этой научно-исследовательской работе был изучен вопрос о влиянии влажности воздуха на жизнедеятельность человека.
Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25°С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.
Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.
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 , отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах, в компьютерном классе , в столовой и в спортивном зале. Измерения и показания занесены в таблицы.
Сняли показания психрометра в кабинете физики. Здесь особонеобходимо поддерживать влажность, так как могут возникнуть погрешности и помехи оборудований.
В результате чего было выявлено следующее: относительная влажность воздуха возрастает с высотой этажа; в некоторых помещениях влажность воздуха ниже нормы, а это может приводить к раздражению слизистых органов дыхания и, следовательно, к кашлю и нарушению работы легких. Было отмечено, что оптимальная влажность воздуха в кабинетах с большим количеством растений.
Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.
Данное исследование необходимо продолжить выполняя замеры в зимний и весенний периоды.
По результатам работы были сделаны основные выводы:
1. Не во всех кабинетах влажность воздуха соответствует нормам.
2. К концу смены влажность воздуха в кабинетах повышается.
3. Влажность воздуха в столовой значительно повышена.
4. В кабинетах с большим количеством зеленых насаждений влажность воздуха максимально приближена к норме.
5. С началом отопительного сезона относительная влажность значительно понижается до недопустимых значений.
6. 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.
Для улучшения состояния влажности в кабинетах мы рекомендуем:
1. Опрыскивание. С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха.
2. Увеличить в кабинетах количество зеленых насаждений. Листья зеленых растений испаряют воду и способствуют повышению влажности воздуха, а это улучшает самочувствие людей.
3. Устанавливать резервуары с водой между ребер радиатора
4. Применять электрические увлажнители воздуха. Он разбрызгивает маленькие капельки воды, которые сразу рассеиваются в воздухе, не оседая на растения, мебель, ковры, растения.
Данная работа была выставлена на международный интернет-конкурс «Звезды нового века».
Сайт итогов конкурса:
http://znv.ru/results.php?kid=1423&knum=3
6. Список используемой литературы.
1. Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-х т.\Под ред. Г.С.Ландсберга. Т.1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. М.: Наука. 1985.
2. Курс общей физики,ч.2. Г.А.Зисман, О.М.Тодес, М. «Наука», 1965г.
3. Л.С.Жданов, Г.Л.Жданов.Физика для средних специальных учебных заведений. М. «Наука», 1984.
4. Физика: Учеб. Пособие для 10кл.шк. и классов с углубл. Изучением физики \Под ред. А.А.Пинского. – М.: Просвещение, 1983.
5. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. Для 10кл. общеобразоват. Учреждений. М.: Прсвещение, 2002.
nsportal.ru
