Влажность температура – Влажность. Измерение влажности. Видеоурок. Физика 10 Класс
Влажность. Измерение влажности. Видеоурок. Физика 10 Класс
На предыдущем уроке мы с вами познакомились с понятием «насыщенный пар». Как при изучении любых тем и предметов, может возникнуть вопрос: «Где же мы пользуемся этим понятием, как мы его будем применять?». Самое важное применение свойств насыщенного пара мы и обсудим на данном уроке.
Название темы наверняка вам хорошо известно, ведь понятие «влажность воздуха» вы каждый день слышите, когда смотрите или слушаете прогноз погоды. Однако если вас спросят: «Что же понимается под влажностью воздуха?», вы вряд ли сразу дадите точное физическое определение.
Попробуем сформулировать, что же в физике понимается под влажностью воздуха. Прежде всего, что это за вода содержится в воздухе? Ведь таковой, например, является туман, дождь, облака и прочие атмосферные явления, проходящие с участием воды в том или ином агрегатном состоянии. Если все эти явления учитывать при описании влажности, то как же проводить измерения? Уже из таких простых рассуждений становится ясно, что интуитивными определениями здесь не обойтись. На самом деле, речь идет прежде всего о парах воды, которые содержатся в нашей атмосфере.
Атмосферный воздух является смесью газов, одним из которых и является водяной пар (рис. 1). Он вносит свой вклад в атмосферное давление, этот вклад называется парциальным давлением (а также упругостью) водяных паров.
Рис. 1. Составляющие атмосферного воздуха
Закон Дальтона
Основные закономерности, которые мы с вами получали в рамках изучения молекулярно-кинетической теории, относятся к так называемым чистым газам, т. е. газам, состоящим из атомов или молекул одного сорта. Однако очень часто приходится иметь дело со смесью газов. Самым простым и распространенным примером такой смеси является атмосферный воздух, который окружает нас. Как мы знаем, он на 78 % состоит из азота, на 21 % с лишним – из кислорода, а оставшийся процент занимают водяные пары и другие газы.
Рис. 2. Состав атмосферного воздуха
Каждый из газов, который входит в состав воздуха или любой другой смеси газов, безусловно, вносит свой вклад в общее давление данной смеси газов. Вклад каждого отдельного такого компонента носит название парциальное давление газа,т. е. то давление, которое оказывал бы данный газ в отсутствии других компонент смеси.
Английский химик Джон Дальтон экспериментальным путем установил, что для разреженных газовых смесей общее давление есть простая сумма парциальных давлений всех компонент смеси:
Данное соотношение носит название закона Дальтона.
Доказательство закона Дальтона в рамках молекулярно-кинетической теории хотя и не особо сложное, однако достаточно громоздкое, поэтому приводить здесь мы его не будем. Качественно же объяснять этот закон достаточно просто, если учесть тот факт, что мы пренебрегаем взаимодействием между молекулами, т. е. молекулы представляют собой упругие шары, которые могут только сталкиваться друг с другом и со стенками сосуда. На практике модель идеального газа хорошо работает лишь для достаточно разреженных систем. В случае же плотных газов будут наблюдаться отклонения от выполнения закона Дальтона.
Парциальное давление pводяных паров является одним из показателей влажности воздуха, который измеряется в паскалях или миллиметрах ртутного столба.
Давление водяного пара зависит от концентрации его молекул в воздухе, а также от абсолютной температуры последнего. Чаще за характеристику влажности принимают плотность ρ водяного пара, содержащегося в воздухе, она называется абсолютной влажностью.
Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздуха. Соответственно, единица измерения абсолютной влажности – .
Оба упомянутых показателя влажности связаны уравнением Менделеева-Клапейрона:
– молярная масса водяного пара;
– его абсолютная температура.
То есть, зная один из показателей, например плотность, мы можем легко определить другой, то есть давление.
Мы с вами знаем, что водяной пар может быть как ненасыщенным, так и насыщенным. Пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью того же состава, называется насыщенным. Ненасыщенный пар – пар, не достигший динамического равновесия со своей жидкостью. В этом случае равновесие между процессами конденсации и испарения отсутствуют.
В целом водяной пар в атмосфере, несмотря на наличие большого количества водоемов: океанов, морей, рек, озер и так далее – является ненасыщенным, ведь наша атмосфера не закрытый сосуд. Однако перемещение воздушных масс: ветра, ураганы и так далее – приводят к тому, что в разных точках Земли в каждый момент времени наблюдается разное соотношение между скоростями конденсации и испарением воды, вследствие чего в отдельных местах пар может достигать насыщения. К чему это приводит? К тому, что в такой местности пар начинает конденсироваться, ведь мы помним, что насыщенный пар всегда контактирует со своей жидкостью. Как результат, может образоваться туман или облака, выпасть роса. Температура, при которой пар становится насыщенным, называется
Подумайте, почему роса, как правило, выпадает ранним утром? Что в этот момент суток происходит с температурой, а следовательно, и с предельным давлением, с давлением насыщенного пара? Очевидно, что знание абсолютной влажности или парциального давления водяного пара не дает нам никакого представления о том, насколько близок или далек данный пар от насыщения. А ведь именно от этой удаленности или близости к насыщению и зависит скорость процессов испарения и конденсации, т. е. тех процессов, которые и обуславливают жизнедеятельность живых организмов.
Если испарение превалирует над конденсацией, то организмы и почва теряют влагу (рис. 3). Если превалирует конденсация, то становятся невозможными процессы сушки (рис. 4).Перед нами стоит необходимость усовершенствовать понятие влажности; понятие абсолютной влажности, как мы только что убедились, не полностью описывает все необходимые нам явления.
Рис. 3. Испарение превалирует над конденсацией
Рис. 4. Конденсация превалирует над испарением
Еще раз обсудим проблематику. Сделаем это на простом примере. Представьте себе, что в некотором транспортном средстве находится 20 человек. Много это или мало, т. е. вот эта абсолютная величина 20 человек? Естественно, что мы не сможем сказать, много это или мало, до тех пор пока не будем знать максимальную вместимость данного автомобиля или транспортного средства. 20 человек в легковой машине – это, естественно, много, это фактически невозможно, а 20 человек в большом автобусе не так уж и много. Аналогично и в случае с абсолютной влажностью, т. е. с парциальным давлением водяного пара, нам необходимо его с чем-то сравнивать. С чем же сравнивать это парциальное давление? Ответ нам подсказывает прошлый урок. Какое важное, особое значение есть у давления водяного пара? Это давление насыщенного водяного пара. Если мы будем сравнивать парциальное давление водяного пара при данной температуре с давлением насыщенного водяного пара при этой же температуре, мы сможем точнее охарактеризовать ту самую влажность воздуха. Чтобы охарактеризовать удаленность состояния пара от насыщения, ввели специальную величину, называемую
Относительной влажностью воздуха называют выраженное в процентах отношение давления водяного пара, содержащегося в воздухе, к давлению насыщенного пара при той же температуре:
Теперь ясно, что чем меньше относительная влажность, тем дальше тот или иной пар от насыщения. Так, например, если значение относительной влажности равно 0, то фактически водяного пара в воздухе нет. Т. е. у нас невозможна конденсация, а при значении относительной влажности 100 % весь водяной пар, который находится в воздухе, является насыщенным, т. к. его давление равно как раз давлению насыщенного водяного пара при данной температуре. Вот таким вот способом мы теперь точно определили, что же такое та самая влажность, значение которой нам каждый раз сообщают в прогнозах погоды.
Воспользовавшись уравнением Менделеева-Клапейрона, мы можем получить для относительной влажности альтернативную формулу, в которую входит теперь значение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, и плотность насыщенного пара при той же температуре.
– давление и плотность пара;
– давление и плотность насыщенного пара при данной температуре ;
– универсальная газовая постоянная.
Формула относительной влажности:
– плотность водяного пара, содержащегося в воздухе;
– плотность насыщенного пара при той же температуре.
Влияние интенсивности испарения и конденсации воды на живые организмы
Люди очень восприимчивы к значению относительной влажности, от нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. При высокой влажности, особенно в жаркий день, это испарение уменьшается, вследствие чего нарушается нормальный теплообмен организма с окружающей средой. В сухом воздухе, наоборот, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, от чего высыхают, например, слизистые оболочки дыхательных путей. Наиболее благоприятной для человека является относительная влажность в интервале 40–60 %.
Важна также роль водяного пара в формировании погодных условий. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков, что, безусловно, имеет значение для любых аспектов нашей жизни и для народного хозяйства. Во многих производственных процессах поддерживаются искусственные режимы влажности. Примером таких процессов являются ткацкие, кондитерские, фармацевтические цеха и многие другие. В библиотеках и музеях для сохранения книг и экспонатов также важно поддерживать определенное значение относительной влажности, поэтому в таких учреждениях во всех помещениях обязательно на стене висит психрометр – прибор для измерения относительной влажности.
Для расчета относительной влажности, как мы только что убедились, нам необходимо знать значение давления или плотности насыщенного пара при данной температуре.
На прошлом уроке, изучая насыщенный пар, мы говорили об этой зависимости, однако ее аналитический вид весьма сложен, наших математических знаний еще не достаточно. Как же быть в этом случае? Выход очень прост: вместо записи этих формул в аналитическом виде, мы будем пользоваться таблицами значения давления и плотности насыщенного пара при данной температуре (табл. 1). Эти таблицы есть как в учебниках, так и в любом справочнике технических величин.
Табл. 1. Зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры
Теперь рассмотрим изменение относительной влажности с температурой. Чем выше температура, тем меньше относительная влажность. Почему и как, рассмотрим на примере задачи.
Задача
В некотором сосуде пар становится насыщенным при . Какова будет его относительная влажность при , , ?
Поскольку речь идет о паре в сосуде, то объем пара остается неизменным при изменении температуры. Кроме этого, нам необходима таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры (табл. 2).
Табл. 2. Зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры
Решение:
Из текста вопроса ясно, что при , , ведь именно при этом значении пар становится насыщенным, т. е. из определения относительной влажности мы имеем:
В числителе стоит плотность имеющегося в сосуде водяного пара, а в знаменателе находится плотность отсутствующего в сосуде насыщенного пара при той же температуре. Что будет происходить с величиной влажности при увеличении температуры? Числитель, с учетом замкнутости сосуда, изменяться не будет. Действительно, поскольку не происходит конденсации и нет обмена веществом с внешним миром, то масса пара, а вместе с ней и его плотность, сохранят свои значения. А знаменатель, как мы знаем из прошлого урока, растет с температурой, поэтому относительная влажность будет уменьшаться. Плотность пара в сосуде при можно вычислить из приведенной формулы:
Эту же плотность пар будет иметь и при всех остальных температурах. Следовательно, для вычисления влажности нам будет достаточно знать значение плотности насыщенного пара при всех заданных температурах, и мы сразу можем получить ответы. Значение плотности насыщенного пара возьмем из таблицы. Подставляя поочередно значения в формулу для влажности, получим такие ответы:
Ответ:
.
Пример решения типичной задачи на определение относительной влажности
При решении таких задач важно знать, что давление насыщенного пара зависит от температуры, но не зависит от объема.
Условие задачи:
В сосуде находится воздух, относительная влажность которого при температуре равна . Какой будет относительная влажность после уменьшения объема сосуда в n раз (n = 3) и нагревания газа до температуры ? Плотность насыщенных водяных паров при температуре равна .
Ход решения:
Из определения относительной влажности мы можем записать, что при температуре абсолютная влажность, до сжатия, равна:
А после сжатия:
То есть при уменьшении объема в раз при постоянной массе плотность увеличивается в раз.
При :
После сжатия масса влаги, приходящаяся на единицу объема сосуда, не только в виде паров, но и в виде сконденсировавшееся жидкости, если возникли условия для конденсации, будет равна:
При температуре давление насыщенных водяных паров равно нормальному атмосферному давлению, мы об этом говорили на прошлом уроке, и составляет:
А их плотность, если воспользоваться уравнением Менделеева-Клапейрона, может быть рассчитана по формуле:
Где , т. к. в сосуде будет ненасыщенный пар с относительной влажностью:
Выражая эту влажность в процентах, мы получим значение 2,9 %.
Ответ: .
А теперь поговорим не только о том, что такое влажность, но и о том, как эту самую влажность можно измерять. Наиболее распространенным инструментом для таких измерений служит так называемый гигрометрический психрометр, который представлен на рис. 5.
Рис. 5. Гигрометрический психрометр
На стойке закреплены два термометра с одинаковыми шкалами. Ртутный резервуар одного из них обвернут во влажную тряпочку (рис. 8).
Рис. 6. Термометры гигрометрического психрометра
Вода с этой тряпочки испаряется, благодаря чему сам термометр охлаждается, соответственно, термометры носят название сухой и влажный (рис. 7).
Рис. 7. Сухой и влажный термометры гигрометрического психрометра
Чем больше относительная влажность окружающего воздуха, тем менее интенсивно, слабее идет испарение воды с влажной тряпочки, тем меньше разность в показаниях сухого и влажного термометров. Т. е. при ϕ = 100 % вода не будет испаряться, т. к. весь водяной пар является насыщенным, и показания обоих термометров будут совпадать. При разность показаний термометров будет максимальной. Таким образом, по разности показаний термометров с помощью специальных психометрических таблиц (чаще всего такая таблица сразу размещена на корпусе самого прибора) и определяют значение относительной влажности.
Как мы знаем, большая часть поверхности нашей планеты покрыта Мировым океаном, поэтому вода и все процессы, происходящие с ней, в частности испарение и конденсация, играют важнейшую роль во всех процессах нашей жизнедеятельности. Мы сами дали строгое определение понятий &
interneturok.ru
Таблица перевода относительной влажности в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы. В засуху огород и газон следует поливать холодной водой ночью, ибо если получится локальное падение температуры ниже точки росы Вы получите еще огромное количество влаги из воздуха за счет конденсации. Температуру воздуха и относительную влажность в % можно узнать в любом прогнозе погоды. Таблица указывает «абсолютную влажность» в г/м3 (верхняя строчка) и температуру точки росы воздуха в °C (нижняя строчка) для различных температур окружающего воздуха в зависимости от относительной влажности. Пример: При температуре воздуха + 45 °C и относительной влажности 60%, абсолютная влажность составляет 39.3 г/м3, а температура точки росы 36 °C .
| ||||||||||
tehtab.ru
Как влажность воздуха зависит от температуры. Температура и влажность в классе
Дата создания: 2014/01/08
Температура
Под микроклиматом помещения понимается совокупность теплового, воздушного и влажностного режимов в их взаимосвязи. Основное требование к микроклимату — поддержание благоприятных условий для людей, находящихся в помещении.
В результате протекающих в организме процессов обмена веществ освобождается энергия в виде теплоты. Эта теплота путем конвекции, излучения, теплопроводности и испарения должна быть передана окружающей среде, поскольку организм человека стремится к сохранению постоянной температуры (36,6ºС). Поддержание постоянной температуры организма обеспечивает физиологическая система терморегуляции. Для нормальной жизнедеятельности и хорошего самочувствия у человека должен быть тепловой баланс между теплотой, вырабатываемой организмом и теплотой, отдаваемой в окружающую среду. При обычных условиях более 90% вырабатываемой теплоты отдается окружающей среде (половина теплоты — излучением, четверть — конвекцией, четверть — испарением) и менее 10% теплоты теряется в результате обмена веществ.
Интенсивность теплоотдачи человека зависит от микроклимата помещения, характеризующегося температурой внутреннего воздуха, радиационной температурой помещения, скоростью движения и относительной влажностью воздуха. Сочетания этих параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортными или оптимальными. Наиболее важно поддерживать в помещении в первую очередь благоприятные температурные условия, так как подвижность и относительная влажность воздуха имеют, как правило, несущественные колебания. Зоны комфортных сочетаний tВ и еR для гражданских зданий в холодный и теплый периоды года. Кроме оптимальных различают допустимые сочетания параметров микроклимата, при которых человек ощущает небольшой дискомфорт.
Часть помещения, в которой человек находится основное рабочее время, называют обслуживаемой или рабочей зоной. Комфорт должен быть обеспечен, прежде всего, в этой зоне.
Тепловые условия помещения зависят главным образом от его температурной обстановки, которую принято характеризовать двумя условиями комфортности. Первое условие комфортности температурной обстановки определяет такую область сочетаний температур, при которых человек, находясь в центре рабочей зоны, не испытывает перегрева, ни переохлаждения.
Для спокойного состояния человека tВ=21…23ºС, при легкой работе — 19…21ºС, при тяжелой — 14…16ºС.
Второе условие комфортности определяет допустимые температуры нагретых и охлажденных поверхностей при нахождении человека в непосредственной близости от них. Во избежание недопустимого перегрева или переохлаждения головы человека, поверхности потолка и стен могут быть нагреты до допустимой температуры. Температура холодного пола зимой может быть лишь на 2-2,5ºС ниже температуры воздуха помещения вследствие большой чувствительности ног человека к переохлаждению, но не выше 22-34ºС в зависимости от назначения помещений. Температура в жилых помещениях должна быть не ниже 18◦ С, а в угловых комнатах — не ниже 20◦С. 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%, а его подвижность — от 0,1 до 0,15 м/с.
Для хорошего самочувствия и здоровья необходимо, чтобы относительная влажность была в пределах от 40 до 60%. Оптимальная влажность составляет 45%.Однако в наших домах и школах в зимние месяцы она часто не превышает 10 или 20%. 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%.
Влажность воздуха
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 и водяного пара. Важное значение для человека наряду с температурой и давлением атмосферы имеет количество в ней водяных паров. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека Какая влажность лучше?
Сухой воздух не на пользу. Сухой воздух действует на кожу как губка, вытягивая из нее влагу, то есть попросту сушит кожу, отсюда быстрее образуются морщины. Излишне сухой воздух с относительной влажностью менее 40% делает сухими слизистые оболочки легких и носоглотки, увеличивая риск инфекций и кровотечений. Возникают неприятные ощущения сухости во рту и в горле, образуются глубокие трещины губ, снижаются защитные функции верхних дыхательных путей.
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 тела 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. Влажный воздух в помещении создает идеальные условия для роста плесени и размножения, так называемых пылевых клещей, что может вызывать аллергию у лиц, склонных к этим заболеваниям. 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. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи уменьшается и поэтому затрудняется терморегуляция человеческого организма. В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В э
issyk.ru
Температура и влажность воздуха и их влияние на жизнедеятельность человека
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей №5»
исследовательская работа
по физике
Температура и влажность воздуха
и их влияние на жизнедеятельность человека
Авторы проекта: Евдокимов Кирилл,
Евтюнин Дмитрий, ученики 8 кл
Научный руководитель: Попова Л.И.
учитель физики
МОУ «Лицей №5»
Железногорск 2012
Оглавление
1. Введение 3
2. Определения, понятия, встречаемые в работе 5
3. Параметры микроклимата
3.1. Температура 5
3.2. Влажность 6
3.3. Скорость движения воздуха 7
4. Влияние температуры и влажности воздуха на жизнедеятельность
человека 7
5. Признаки, свидетельствующие о недостатке влажности воздуха 10
6. Изучение санитарно-эпидемиологических требований к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях 11
6.1. Дата введения 11
6.2 Требования к воздушно-тепловому режиму 11
7. Практическое определение влажности в разных помещениях 12
«Лицея №5»
7.1. Психрометр 12
7.2. Методика проведения измерений 13
7.3. Результаты измерений 13
7.4 Выводы и рекомендации 14
8. Заключение 16
9. Литература 17
10. Приложения
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 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 нас очень заинтересовала проблема определения влажности воздуха в помещении школы.
Задачи работы:
1. Изучение литературы по данной проблеме.
2. Изучение устройства и принципа работы психрометра.
3. Измерение влажности воздуха в разных помещениях школы и сравнение полученных данных с санитарно-гигиеническими нормами.
4. Изучение влияния влажности воздуха на самочувствие человека.
5. Разработать способы повышения и понижения влажности в помещениях.
Объект исследования: температурный режим и процентное содержание влаги в помещениях школы.
Предмет исследования: влияние температуры и влажности воздуха на жизнедеятельность человека
Методы работы: изучение литературы, наблюдения, сравнение и анализ, эксперимент.
База исследования : Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей №5»
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.
Актуальность нашего исследования заключается в том, что в последние годы среди обучающихся 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.
Так как в течение учебного года обучающимся 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.
Перед началом работы напомним основные понятия и определения по теме нашей работы.
Основные понятия и определения
Парообразование-явление превращения жидкости в пар.
Парообразование, происходящие с поверхности жидкости, называется испарением.
Конденсация-процесс перехода из газообразного состояния в жидкость.
Динамическое равновесие между паром и жидкостью наступает, когда число молекул вылетающих из жидкости, становится равным числу молекул пара, возвращающихся в жидкость.
Насыщенным паром называется пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.
Пар, не находящийся в состоянии равновесия со своей жидкостью, называется ненасыщенным.
Абсолютная влажность ρ показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1 м3 при данных условиях, т.е. плотность водяного пара.
Относительной влажностью воздуха φ называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.
Параметры микроклимата
Далее перечислены основные параметры микроклимата, которые должны поддерживаться в помещениях на заданном уровне.
Температура воздуха
Обмен веществ, постоянно происходящий в теле человека, приводит к выделению тепла. Однако температура тела должна поддерживаться постоянной (36,6–370С). Поэтому тепло должно отводиться от тела в окружающий воздух. Передача тепла происходит двумя способами:
Явное тепло (отвод тепла с поверхности тела в окружающий воздух в виде теплового излучения, теплопередача через одежду). Это тепло, которое повышает температуру окружающего воздуха.
Скрытое тепло (испарение воды с кожи и при выдыхании воздуха). Это тепло, которое не изменяет температуру воздуха, но увеличивает количество водяного пара.
Количество отдаваемой человеком теплоты зависит в основном от температуры окружающего воздуха, а также от физической активности человека. Чем ниже температура, тем больше тепла отдает человек (особенно явного тепла):
Температура воздуха | 18оС | 22оС | 26оС |
Явное тепло, Вт | 100 | 90 | 70 |
Общее тепло, Вт | 125 | 120 | 115 |
Данные для человека, находящегося в покое.
Влажность
Поскольку часть тепла человек отдает в виде водяного пара, то воздух должен обладать определенной способностью поглощать этот пар. Среднее количество выделяемого человеком пара составляет около 900 г/сутки. Около 300 г через легкие, и, соответственно, около 600 г через кожу. Чрезмерная влажность воздуха вызывает усиленное потоотделение и утомление: дыхание учащается, человек все больше поглощает влаги через легкие и все больше выделяет в виде пота. В сочетании с высокой температурой, высокая влажность может привести к перегреву организма. Такая ситуация свойственна для жарких летних месяцев. При низкой влажности кожа человека становится сухой, шероховатой и может растрескиваться. Очень сухой воздух обычно бывает зимой в теплых помещениях. Нижняя граница влажности составляет около 20%. При более низких значениях влажности существенно возрастает дискомфорт и опасность заболевания ринитами и фарингитами у людей, постоянно находящихся в условиях пониженной влажности воздуха в помещении.
Диаграмма: зона комфортной температуры и влажности
Скорость движения воздуха
Скорость воздушного потока влияет на самочувствие людей: при сильном сквозняке влага интенсивно испаряется с тела и человек может замерзнуть и простудиться даже при высокой температуре воздуха. Иногда дискомфорт вызывают системы вентиляции или кондиционеры, подающие воздух со слишком большой скоростью. При нормальной температуре 20-22оС в помещениях, где постоянно находятся люди, допускается скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с. Если же люди находятся в помещении недолго или занимаются физической работой, то скорость воздушного потока может быть выше (до 0,5 м/с).
Отсутствие движения воздуха в помещении или чрезмерно низкие его значения ассоциируются с плохой вентиляцией. При отсутствии движения воздуха вокруг тела человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу.
Легкое движение воздуха сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха.
Если температура окружающей среды ниже температуры тела человека, то с повышением подвижности воздуха потеря тепла человеком возрастает. Для сохранения комфортных условий необходимо либо увеличить относительную влажность воздуха, уменьшив тем самым испарение, либо увеличить его температуру.
В то же время чрезмерная подвижность воздуха, особенно в условиях охлаждения, вызывает увеличение теплопотерь и способствует быстрому охлаждению организма.
Подвижность воздуха оказывает существенное влияние на состояние внутренней среды помещения: распределение температур и влажности по объему помещения, наличие застойных зон и т.д. Влияние подвижности воздуха на комфортное состояние человека необходимо рассматривать в совокупности с температурой и влажностью воздушной среды помещения.
Влияние температуры и влажности воздуха на жизнедеятельность человека
Одним из самых метеопатических факторов является температура воздуха. Изменение теплового режима вызывает соответствующие изменения теплообмена человека с окружающей средой. Температурные раздражения воспринимаются нами как ощущения тепла или холода. Человек ощущает тепло не только от прихода солнечной энергии и температуры воздуха, но и от влажности и ветра. Как показали многочисленные научные исследования зона комфорта, то есть такие внешние условия при которых здоровый человек не испытывает ни жары, ни холода, ни духоты и лучше всего себя чувствует, не является чем-то стандартным для всех людей, разных по климату районов и всех времен года. Она зависит от уклада жизни, возрастных социально-экономических условий.
Человек обладает механизмом автоматической терморегуляции организма. Благодаря этому механизму, человек адаптируется к изменениям окружающего воздуха. Однако этот механизм эффективен лишь при малых и медленных отклонениях параметров от нормальных, необходимых для комфортного самочувствия. При сильных отклонениях параметров воздуха нарушаются такие физиологические функции организма как: терморегуляция, обмен веществ, работа нервной и сердечно-сосудистой системы и т.п. Также могут наблюдаться и серьезные нарушения в организме человека. Например, у человека, попавшего в условия «перегрева» наблюдается повышенная температура тела, снижается работоспособность и появляется повышенная раздражительность.
Установлено, что производительности труда зависит от изменений температуры окружающей среды. На графике приведена такая зависимость. По графику можно увидеть, что при температуре более 26°C наблюдается резкое падение показателей производительности труда.
Среднее количество выделяемого человеком пара составляет около 900 г/сутки. Около 300 г через легкие, и, соответственно, около 600 г через кожу. Поэтому пребывание в помещении нарушает естественный баланс влажности. И если в летнее время это может быть незаметным, то зимой разница показателей относительной влажности на улице и в помещении становится более заметной. Это объясняется тем, что уровень относительной влажности уличного воздуха понижается при его нагреве системой отопления. Колебания влажности воздуха, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, негативно влияют на самочувствие и здоровье. Это может провоцировать различные недомогания, головные и физические боли, снижение иммунитета, может появиться чувство усталости, неуюта, упадок сил, нежелание работать. Организм человека незамедлительно реагирует на снижение влажности воздуха — из тела с повышенной скоростью начинает испаряться влага. Взаимодействие с сухим воздухом, в первую очередь, проявляется в ощущении сухости слизистой оболочки носа и дыхательных путей, сухости кожи (рук и лица), пересыхания губ. Чрезмерно сухой воздух при низкой относительной влажности (менее 20%) иссушает слизистую оболочку носа, глотки и рта. На слизистых оболочках образуются трещины, которые легко инфицируются, что способствует развитию воспалительных явлений. Действие на организм сухого воздуха усугубляется при его большой подвижности. В сухой и слишком теплой обстановке человек гораздо быстрее теряет силы, у него проявляется повышенная утомляемость. Неблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется только при крайних степенях его сухости.
Избыточная влажность воздуха также неблагоприятна: может вызвать аллергические реакции, астму, ринит.
Пониженная и повышенная влажность является благоприятной средой для развития бактерий, грибков, вирусов.
Последствия избыточной сухости воздуха:
— утомляемость: сухой воздух препятствует поступлению в организм кислорода, и как следствие — ухудшение самочувствия, утомляемость, отсутствие сосредоточенности.
— заболевания слизистых оболочек: слизистые оболочки верхних дыхательных путей теряют свою защитную функцию
— респираторный эпителий, поражаются ухо-горло-носовая и бронхиальная области. Возрастает опасность бактериального заражения слизистой оболочки глаз, которая также утрачивает свои защитные функции. Особо опасно это для тех, кто носит контактные линзы: появляется дискомфорт в следствие ускоренного пересыхания линз, что создает дополнительное раздражение для глаз.
— ухудшение здоровья ребёнка: для здорового ребенка, не болеющего респираторной инфекцией, влажность воздуха должна составлять не менее 50%, в противном случае может пересыхать слизистая и проявиться заложение носа. Слизь может скапливаться в полостях и образовывать питательную среду для бактерий.
— сухость кожи: пониженная влажность воздуха способствует более быстрому испарению воды с кожи, и как следствие, она становится сухой, грубой, склонной к воспалению и начинает шелушиться.
— пыль: оптимальная влажность воздуха «связывает» пыль, особенно это важно для тех, кто страдает от астмы и аллергии.
Признаки, свидетельствующие о недостатке влажности воздуха
О недостаточной влажности воздуха в помещении можно судить по комнатным растениям. Большинство растений привыкло к более влажному воздуху, чем тот, что окружает их в наших квартирах. От недостатка воды в воздухе они страдают гораздо чаще, чем от ее избытка. В сухом воздухе растения начинают испарять через устьица на листьях больше воды, и их водный баланс нарушается:
Листья сморщиваются или скручиваются.
Кончики листьев становятся коричневыми и засыхают. Это часто можно наблюдать, например, у фикуса Бенджамина, нефролеписа, а также циперуса.
Молодые листья развиваются не полностью.
Бутоны не раскрываются или опадают.
Некоторые вредители особенно часто поражают растения, если воздух слишком сухой. К ним относятся, в первую очередь, паутинные клещики, трипсы и белокрылка.
Изучение санитарно-эпидемиологических требований к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях
Санитарно-эпидемиологических требований к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях были введены в действие с 1 сентября 2011 года.
Требования к воздушно-тепловому режиму
6.2. Температура воздуха в зависимости от климатических условий в учебных помещениях и кабинетах, кабинетах психолога и логопеда, лабораториях, актовом зале, столовой, рекреациях, библиотеке, вестибюле, гардеробе должна составлять 18 — 24° С; в спортзале и комнатах для проведения секционных занятий, мастерских — 17-20°С; спальне, игровых комнатах, помещениях подразделений дошкольного образования и пришкольного интерната, — 20- 24°С; медицинских кабинетах, раздевальных комнатах спортивного зала — 20-22°С, душевых — 25°С.
Для контроля температурного режима учебные помещения и кабинеты должны быть оснащены бытовыми термометрами.
6.3. Во внеучебное время при отсутствии детей в помещениях общеобразовательного учреждения должна поддерживаться температура не ниже 15 °С.
6.4. В помещениях общеобразовательных учреждений относительная влажность воздуха должна составлять 40 — 60 %, скорость движения воздуха не более 0,1м/с.
6.5. При наличии печного отопления в существующих зданиях общеобразовательных учреждений топка устраивается в коридоре. Во избежание загрязнения воздуха помещений окисью углерода печные трубы закрываются не ранее полного сгорания топлива и не позднее, чем за два часа до прихода обучающихся.
Для вновь строящихся и реконструируемых зданий общеобразовательных учреждений печное отопление не допускается.
6.6. Учебные помещения проветриваются во время перемен, а рекреационные — во время уроков. До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений. Продолжительность сквозного проветривания определяется погодными условиями, направлением и скоростью движения ветра, эффективностью отопительной системы. Рекомендуемая длительность сквозного проветривания приведена в таблице 2.
Таблица 2
Рекомендуемая продолжительность сквозного проветривания учебных помещений в зависимости от температуры наружного воздуха
Наружная температура, °С | Длительность проветривания помещения, мин. |
в малые | в большие перемены и между сменами |
От +10 до +6 | 4-10 | 25-35 |
От -5 до -10 | 1-3 | 10-15 |
6.7. Уроки физической культуры и занятия спортивных секций следует проводить в хорошо аэрируемых спортивных залах.
Практическое определение влажности в разных помещениях
«Лицея №5»
Психрометр
Для точного и быстрого определения влажности воздуха пользуются специальным прибором-психрометром.
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.
Методика проведения измерений
Относительная влажность воздуха была измерена с помощью психрометра. Прибор устанавливался в исследуемых кабинетах на 10 минут и, по истечении времени, снимались показания. 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 7 помещениях лицея, в течение 5 дней.
Результаты измерений
Кабинет №20 (математика)
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 17 | 22 | 15 | 18 | 16 | 19 | 15 | 19 | 17 | 18 |
влажность % | 24 | 49 | 25 | 34 | 30 | 35 | 25 | 29 | 32 | 34 |
Кабинет информатики
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 19 | 21 | 19 | 19 | 15 | 20 | 15 | 18 | 15 | 16 |
влажность % | 22 | 32 | 22 | 35 | 27 | 37 | 36 | 41 | 42 | 54 |
Кабинет физики 2
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 20 | 23 | 21 | 23 | 18 | 22 | 18 | 20 | 19 | 20 |
t вл | 10 | 14 | 13 | 14 | 10 | 14 | 9 | 11 | 11 | 14 |
влажность % | 24 | 36 | 39 | 48 | 34 | 40 | 27 | 30 | 35 | 51 |
Коридор 2 этаж
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 17 | 19 | 16 | 17 | 14 | 18 | 16 | 18 | 16 | 19 |
влажность % | 17 | 29 | 30 | 34 | 25 | 34 | 22 | 34 | 22 | 29 |
Раздевалка (большая)
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 17 | 18 | 17 | 18 | 15 | 16 | 15 | 15 | 16 | 15 |
влажность % | 24 | 41 | 24 | 20 | 27 | 30 | 27 | 27 | 30 | 36 |
Спортзал
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 16 | 18 | 16 | 17 | 15 | 17 | 15 | 15 | 15 | 16 |
влажность % | 22 | 34 | 22 | 24 | 27 | 32 | 36 | 44 | 36 | 37 |
Столовая
Дата | 2 февраля | 3 февраля | 4 февраля | 6 февраля | 7 февраля |
утро | день | утро | день | утро | день | утро | день | утро | день |
t сух | 15 | 18 | 15 | 17 | 15 | 15 | 15 | 15 | 14 | 16 |
влажность % | 25 | 27 | 27 | 32 | 36 | 36 | 44 | 52 | 42 | 45 |
По результатам работы были сделаны основные выводы:
Температурный режим на начало учебного дня в двух наблюдаемых кабинетах (математике, информатике) не соответствовал нормам СанПиН. На момент окончания занятий температурный режим приходил в норму.
В спортивном зале, коридоре, раздевалке температура не всегда доходила до нормы даже к окончанию занятий.
Температурный режим в столовой не соответствует нормам СанПин.
Влажность воздуха на начало занятий ни в одном помещении не соответствовала норме, к концу занятий влажность повышалась.
5.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. В зимнее время увлажнять воздух (открытые сосуды с водой, пористые увлажнители).
4. Применять электрические увлажнители воздуха. Он разбрызгивает маленькие капельки воды, которые сразу рассеиваются в воздухе, не оседая на растения, мебель, растения.
5. Проветривать кабинеты после каждого занятия.
6. Принять меры по повышению температуры помещений до нормы.
Заключение
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 температуры и 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 20-25С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.
Для устранения неблагоприятного влияния низкой и высокой влажности воздуха в помещениях применяют увлажнение, вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.
Список используемой литературы:
1. Физика. 8-й кл., А.В. Перышкин, 2010 г.
2. Физика юным, М.Н. Алексеева. Издательство “Просвещение”, 1980 г.
3. Я познаю мир. О.Г. Хинина, “Издательство АСТ-ЛТД”, 1997 г.
5. “Методический справочник учителя физики” – основная документация учителя физики.
6. Книга для чтения по физике 6–7-е кл., И.Г. Кириллова, Издательство “Просвещение”, 1986 г.
7. Перекрестки физики, химии и биологии. В.Р.Ильченко, Москва, “Просвещение”, 1986 г.
8. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях
nsportal.ru
Что такое воздух? Влажность и температура воздуха
Мы не можем жить без него. Он окружает нас, давая возможность дышать. Воздух… В благодатном кислороде содержится начало существования любой особи на планете. Сейчас мы попробуем детально разобраться в том, что такое воздух. Также из статьи узнаем, каков его газовый состав, что собой представляют его влажность и температура.
Жизнь
Жизнь на нашей планете существует уже несколько миллиардов лет. И учёных всегда интересовали основные факторы, которые повлияли на её зарождение. Принято считать, что одна из главных причин, – нахождение планеты в так называемой зоне обитаемости. Речь идёт об оптимальном её удалении от центральной звезды системы, периоде обращения вокруг оси, силе тяжести и, конечно же, газовом составе атмосферы. Или же, вообще, её наличии. Проще говоря, подразумевается вещество, которым мы дышим. Но что такое воздух? И какой бывает его влажность с температурой? Об этом и поговорим.
Определение
Воздухом называют естественную смесь газов. Они образуют атмосферу планеты. Если говорить о земной, то главным образом она состоит из кислорода и азота – 98-99% в сумме. На оставшуюся же часть приходится углекислый газ, неон, водород и аргон. Воздух – это то, что необходимо всем существам для нормального существования и жизни вообще. Без него никак не обойтись. Так что теперь мы знаем, что такое воздух. Но чем он так важен?
Всё дело в кислороде. В процессе дыхания он поступает через кровь в клетки живых организмов. Тут происходит процесс окисления, который необходим для получения жизненной энергии. Его состав может меняться в зависимости от высоты над уровнем моря или же особенностей местности. К примеру, в городах содержание углекислого газа всегда больше, чем в лесах. А в горах количество кислорода будет уменьшаться по мере увеличения высоты, потому что он гораздо тяжелее азота. Теперь нам известно, что такое воздух и от чего зависит его газовых состав. Нужен кислород также и для сжигания топлива в быту или же промышленности. А используя метод сжижения из него получают инертные газы. Итак, что такое воздух, теперь предельно ясно.
Что такое влажность воздуха?
Относительной влажностью воздуха называют соотношение парциального давления водяных паров в смеси атмосферных газов к давлению насыщенных паров при определённой температуре. В формулах этот показатель обозначается греческой буквой φ. Если рассматривать влажность абсолютную, то это – количество влаги, которое содержится в одном кубическом метре воздуха. Но известно, что при некой атмосферной температуре он может вмещать лишь максимально определённое количество жидкости. То есть, по мере увеличения температуры — это значение растёт, а при уменьшении – падает. Поэтому учёные и ввели в обиход такое понятие, как относительная влажность. Для определения показателей используют гигрометры и психрометры.
Что такое влажность воздуха с точки зрения экологии? Это очень важный её элемент. Если его значение слишком низкое, то у людей наблюдается повышенная утомляемость, ухудшение мыслительного процесса, восприятия и памяти. Также это опасно и тем, что поверхность слизистых пересыхает, на ней образуются микротрещины, в которые попадают вирусы и бактерии. Для контроля над этим показателем часто используют специальные датчики и увлажнители воздуха. Но для некоторых излишне «мокрых» регионов изготавливаются кондиционеры. Они, наоборот, могут снижать влажность воздуха.
Что такое температура воздуха?
Температура воздуха – это одно из его свойств, которое выражается в количественном виде. Показатель постоянно меняется. В разных местах нашей планеты температура наблюдается тоже разная. Если рассматривать высоту, которая близка к земной поверхности, то она варьируется в очень широком диапазоне. К примеру, в Саудовской Аравии в 1922 году было зафиксировано +58 ºC. Одновременно на одной из антарктических станций в 2004 году градусник показывал рекордные -91 ºC. В зависимости от высоты меняется и температура воздуха. Причём часто это происходит случайным образом.
В большинстве стран мира температура воздуха измеряется в градусах. делается это при помощи шкалы Цельсия. Ноль означает температуру, при которой начинается таяние льда, а +100 и более – кипение воды. Но до сих пор остаются страны, которые используют шкалу, разработанную Фаренгейтом. К примеру, США. В ней интервал, нижнее значение которого обозначает таяние льда, а максимальное – кипение воды, разделен на 180 градусов. Итак, теперь мы знаем, чем важен воздух, что это такое, и почему низкая влажность опасна для здоровья.
fb.ru
| ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ: | Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Справочник инженера / / Инженеры в быту. Семья, дети, отдых, одежда и жилье. / / Ощущаемая температура — жара. Влияние ветра и влажности на ощущаемую температуру. Потребность в питьевой воде. Признаки теплового удара и дегидратации. Как человек переносит жару.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tehtab.ru
Влажность воздуха
Воздух всегда содержит водяные пары, количество которых меняется в зависимости от температуры и скорости его движения. Кроме того, количество водяных паров в воздухе изменяется в зависимости от физико-географических условий местности, времени года, суток и условий погоды. Обогащенный водяными парами воздух, как менее плотный (плотность водяных паров равна 0,623) по сравнению с сухим, поднимается в более высокие слои. При определенных условиях водяной пар конденсируется и переходит в осадки (дождь, снег). Ввиду этого содержание водяного пара колеблется в воздухе в широких пределах, и он является самой неустойчивой составной частью атмосферного воздуха.
Основным источником поступления водяных паров в атмосферу служит испарение воды с поверхности водоемов (особенно океанов и морей), почвы, с растений и др.
В воздухе помещений для животных водяных паров, как правило, бывает больше, чем в атмосферном воздухе. Помимо влаги из атмосферного воздуха (около 10—15%), водяные пары поступают в воздух помещений с пола, кормушек, поилок и т. д. В больших количествах (до 75%) они выделяются с поверхности кожи животного, со слизистых оболочек дыхательных путей и ротовой полости, а также с выдыхаемым животным воздухом. Так, например, при оптимальных температурах воздуха помещений корова весом 400 кг за сутки выделяет до 8,7—13,4 кг водяных паров, рабочая крупная лошадь — 7,0—8,8, подсосная свиноматка — 2,2, овца — 1,0—1,25 кг. Значительное количество водяных паров помещения поступает в воздух с мокрого пола, стен и потолка. Это составляет приблизительно 10—25% по отношению к количеству паров, выделяемых животными.
Наблюдения за динамикой влажности в неотапливаемых свинарниках показали, что при 90% и выше относительной влажности испарение с пола прекращается, а с понижением ее до 70% резко возрастает (Т. К. Старов).
Влажность воздуха характеризуется различными величинами или гигрометрическими показателями: абсолютная, максимальная и относительная влажность, дефицит насыщения и точка росы.
Абсолютная влажность (е) — количество водяных паров в граммах, содержащихся в 1 м3 воздуха при данной температуре, или же упругость содержащихся в воздухе водяных паров, выраженная в миллиметрах ртутного столба при данной температуре.
Максимальная влажность (Е) — предельное количество водяных паров в граммах, которое может содержаться в 1 м3 воздуха при данной температуре, или же упругость водяных паров, насыщающих воздух при данной температуре, выраженная в миллиметрах ртутного столба.
Относительная влажность (R) — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.
Дефицит насыщения, или влажный дефицит (Д), — разность между максимальной и абсолютной влажностью при данной температуре: Д = Е — е.
Точка росы (Т) — температура, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, достигают насыщения и переходят в жидкое состояние (конденсация влаги в виде росы на холодных поверхностях).
Физиологическими гигрометрическими показателями называются те же показатели, но устанавливаемые при температуре кожи (30—36°) или поверхности волосяного покрова животных. Они относятся к буферному воздуху, заполняющему волосяной покров и получающему тепло и влагу от кожи. Ввиду того, что температура кожи почти всегда выше температуры окружающего воздуха, физиологические гигрометрические показатели бывают выше, за исключением относительной влажности, показателей окружающего воздуха. Эти показатели характеризуют состояние воздушного окружения, в котором находится тело животного, его индивидуальный микроклимат, а также обусловливают тепловое состояние для животного.
На величину гигрометрических показателей больше всего влияет температура воздуха. С повышением ее увеличивается абсолютная влажность. В помещениях для животных абсолютная влажность чаще бывает в пределах от 5 до 10 г/м3. Между температурой воздуха и относительной влажностью существует обратная зависимость: чем выше температура, тем ниже относительная влажность. В помещениях для животных относительная влажность колеблется
www.activestudy.info