Министерство здравоохранения Тверской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Кимрский медицинский колледж»
ГБПОУ КМК
Методическая разработка урока открытия нового знания
на тему:
«Влажность воздуха»
ОУД.08 Физика
Специальность Сестринское дело 34.02.01.
Лабораторная диагностика
31.02.03.
Курс 1, семестр 1
Разработчик:
Преподаватель ГБПОУ КМК
Гневашев Андрей Александрович
Кимры 2022 г.
Аннотация
Методическая разработка предназначена для проведения урока по дисциплине ОУД.08 Физика для студентов 1 курса специальностей СПО 34.02.01. «Сестринское дело», 31.02.03 «Лабораторная диагностика».
Содержание занятия соответствует содержанию рабочей программы учебной дисциплины ОУД.08Физика и разработано на основе требований федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования, с учетом требований федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 34.02.01. «Сестринское дело», 31.02.03 «Лабораторная диагностика».
В методической разработке представлен основной материал для проведения урока по теме: «Влажность воздуха». Задачами урока выступают определение понятий влажности, введение понятий абсолютной и относительной влажности, изучение определяющих ее формул и знакомство с приборами для определения влажности.
Содержание
Введение
Медики утверждают, что хорошее самочувствие человека складывается из многих факторов:
От количества водяного пара зависит самочувствие человека, жизнь растений, сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства. Оптимальный уровень влажности для помещения - Медики рекомендуют поддерживать влажность в помещении в пределах 40-60 %. При такой влажности мы чувствует себя наиболее комфортно. Также при такой влажности концентрации вредных загрязнений в воздухе сводится к минимуму (для бактерий, вирусов, грибков, пылевых клещей этот уровень влажности является наименее комфортным, потому их популяции резко сокращаются).
Влажность воздуха — содержание водяного пара в воздухе; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.
Цели урока:
Тип урока: лекция.
Оборудование:
Психрометрическая таблица;
Таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара при
различной температуре;
Два термометра;
Кусочек марли;
Приборы гигрометров и психрометр;
Сосуд с водой комнатной температуры;
Одним из наиболее важных этапов в изучении физики является практическое применение полученных теоретических знаний. В частности для темы взаимные превращения жидкостей и газов прикладной является тема влажность воздух. Человек имеет мало влияния на погоду, зато погода способна серьезным образом повлиять на нашу жизнь. Она может останавливать морские суды и самолеты, отражаться и на самочувствии людей. Погода действует на здоровье и одним из главных аспектов погоды является показания количества воды, которая находится в воздухе. В физике оно получила название влажность.
Сегодня на уроке мы также познакомимся с этим важным понятием, дадим определение влажности, рассмотрим, чем характеризуется влажность воздуха и от чего зависит, а также решим задачи на расчёт влажности.
Сегодня, как вы понимаете, разберем тему «Влажность воздуха». Перед нами стоят задачи определения понятий влажности, введения понятий абсолютной и относительной влажности, изучения определяющих ее формул и знакомства с приборами для определения влажности.
Влажность воздуха — это количество содержащегося в воздухе водяного пара.
Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями.
Абсолютная влажностьпоказывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 м. иногда абсолютной влажностью называют парциальное давление водяного пара, так как давление пропорционально плотности.
Абсолютная влажность и парциальное давление водяного пара связаны уравнением Менделеева-Клапейрона:
P =(ǫRT)/M
Так если абсолютной влажностью является плотность водяного пара, как ее можно изменить, от чего она зависит? Для этого перепишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
Ǫ=рM/RT
от массы водяного пара, от объема, который занимает водяной пар от температуры.
Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1м3 при данных условиях, то есть плотность водяного пара.
– абсолютная влажность (плотность).
Рабс – давление.
Зная абсолютную влажность воздуха, нельзя сказать, сухой это воздух или влажный. Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, насколько содержащийся в нем пар близок к состоянию насыщения. Для этого вводится понятие относительной влажности воздуха.
Относительная влажность— это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах (зависит от скорости испарения: чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться).
Давление и плотность насыщенного пара при различных температурах можно найти, воспользовавшись специальной таблицей. Температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем пар достиг состояния насыщения (при данной влажности, воздуха и неизменном давлении), называетсяточкой росы.
Каждый из вас неоднократно наблюдал такое природное явление, как появление тумана и выпадение росы. Почему это происходит?
По утрам, когда температура воздуха понижается – пар охлаждается и при некоторой температуре становится насыщенным. Дальнейшее понижение температуры окружающей среды приводит к конденсации этого пара в виде появления тумана и росы. Роса свидетельствует о том, что влажность была 100%.
Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха равной точке росы. При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса. Точка росы также характеризует влажность воздуха.
2.Теперь мы перейдем к изучению приборов для определения влажности.
Влажность воздуха можно определить специальными приборами. Гигрометры – приборы для определения влажности воздуха. Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосяной, конденсационный и психрометрический.
Конденсационный гигрометр
С помощью конденсационного гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы. Он представляет собой металлическую коробочку. Ее передняя стенка хорошо отполирована и окружена отполированным кольцом. В коробочку наливается легко испаряющаяся жидкость, например эфир. При испарении эфира происходит охлаждение стенок гигрометра, и при достижении точки росы на полированной поверхности появляются капли росы. Это говорит о том, что пар стал насыщенным. Температуру гигрометра измеряют термометром. По таблице плотности насыщенного водяного пара определяют абсолютную влажность воздуха. Для ускорения процесса испарения эфира через него с помощью груши продувается воздух.
Это наиболее точный способ изменения относительной влажности.
Волосяной гигрометр
Действие волосного гигрометра основано, на свойстве человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха. Он удлиняется при увеличении влажности и укорачивается при ее уменьшении. В гигрометре один конец волоса прикреплен к раме в верхней части прибора, другой конец волоса обернут вокруг ролика и натянут при помощи специально подобранного груза. К ролику прикреплена стрелка.
Применяется в тех случаях, когда в определении влажности воздуха не требуется большой точности.
Психрометр
Рассмотрим теперь устройство и принцип действия психрометра. Он состоит из двух термометров. Один из них (сухой) показывает температуру воздуха, а другой (влажный) – температуру ткани, смоченной водой. С поверхности влажной ткани происходит испарение воды, в результате ее температура понижается. Скорость испарения зависит от температуры и относительной влажности воздуха.
С помощью специальной таблицы, называемой психометрической, по разности показаний сухого и влажного термометров определяют относительную влажность воздуха.
Обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.
Каково же значение влажности воздуха?
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.
Следствием сухого воздуха может являться подверженность организма простудным инфекциям.
Идеальная влажность в жилом помещении составляет 40-60%.
Как достичь оптимальной влажности?
- увлажнение помещений.
От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.
Увлажнители. Раньше для того, чтобы увлажнить воздух, хозяйки использовали поддоны с водой на радиаторы центрального отопления или развешивали сушить в комнатах мокрое бельё. Но эти способы малоэффективны и негигиеничны. Сейчас выпускаются специальные приборы – увлажнители воздуха, позволяющие поддерживать необходимый уровень влажности воздуха в помещении.
Сухой воздух и интерьер вашего дома - известно, что недостаточная влажность воздуха вредна для здоровья человека. Но от недостатка влажности в доме страдаете не только Вы, но и вещи, которые вас окружают.
Благоприятный микроклимат в помещении - это всегда важно, так как его особенности сказываются не только на здоровье человека, но и на состоянии помещения в целом.
В помещениях с повышенной влажностью есть риск возникновения сырости и, соответственно, плесени. Сегодня для устранения повышенной влажности существуют специальные системы осушения воздуха.
Осушители воздуха – это эффективный прибор для поддержания нормальной влажности в сырых помещениях.
Решение задач:
Давайте вспомним, о чем мы сегодня узнали на уроке:
Влажность воздуха определяет содержание водяного пара в воздухе.
Характеристики влажности воздуха:
1. Абсолютная влажность-плотность водяного пара, содержащего в воздухе.
2. Парциальное давление-давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.
3. Относительная влажность-отношение плотности водяного пара или парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к плотности или давлению насыщенного водяного пара при той же температуре, выражение в процентах.
4. Точка росы – это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения при данной плотности и неизменном давлении
5.Приборы для определения влажности воздуха:
1) конденсационный гигрометр
2) волосяной гигрометр
3) психрометр
6. Какое значение у влажности воздуха.
5. Заключение
Понятие влажности связано с большим количеством определений, формул и таблиц.
Основные приборы для измерения влажности — психрометрический, волосяной и конденсационный гигрометры.
Психрометр и психрометрическая таблица
Измеренные психрометром значения температур можно перевести в значение относительной влажности воздуха по специальной таблице:
Для определения этой точки также существует таблица.
Точка росы — это температура воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу.
Список литературы
1.Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика. Учебник для 10 кл. – М., 2005.
2.Генденштейн Л.Э. Дик Ю.И. Физика. Учебник для 11 кл. – М., 2005.
3.Самойленко П.И., Сергеев А.В. Физика (для нетехнических специальностей): учебник. – М., 2003.
Приложения
Современные гидрометры
