Урок "Вологість повітря. Методи вимірювання вологості"

Про матеріал

Урок-дослідження з елементами презентації.

Використані методи та прийоми:

• словесний (опитування, бесіда);

• наочний (презентація, демонстрація приладу)

• практичний (розв'язання експериментальних задач, самостійна робота).

Перегляд файлу

Павлоградська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №7

Вчитель: Калініченко Т.М.

Тема: Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря.

Мета уроку:

навчальна

дати поняття про вологість повітря й способи її вимірювання ;
сформувати поняття про абсолютну і відносну вологість повітря, точку роси;
познайомити учнів з приладами для вимірювання відносної вологості: психрометром та гігрометром продемонструвати способи вимірювання вологості повітря.
1. розвиваюча:
показати важливість поняття вологості повітря у життєдіяльності людини.
розвивати науковий світогляд;

3. виховна:

розширити світогляд учнів шляхом обробки додаткової літератури,
виховувати ділове спілкування;
виховувати взаємоповагу, дисциплінованість, толерантність.

Очікуваний результат:

учні повинні знати:

означення вологості повітря та записує відповідні формули для її визначення;
характер змісту поняття відносної вологості;
як оцінювати роль і практичну значимість води і водяної пари в процесах утворення живих організмів та забезпечення умов їх життєдіяльності.

учні повинні вміти:

користуватися психрометром і визначати ним вологість повітря;
дотримуватися правил їх експлуатації;
розв'язувати задачі на застосування відносної вологості повітря;

Тип уроку: комбінований урок.

Форма проведення: урок-дослідження з елементами презентації.

Методи і прийоми:

словесний (опитування, бесіда);
наочний (презентація, демонстрація приладу)
практичний (розв'язання експериментальних задач, самостійна робота)

Обладнання:

Презентація
Асихрометрична таблиця;
Таблиця залежності тиску і густини насиченої пари при різній температурі;
Зображення гігрометрів і прилад психрометр;
Довідкові таблиці.
Комп'ютер, екран, проектор.
Картки з завданнями.
Підручник.

Ключові поняття: вологість повітря, парціальний тиск водяної пари, абсолютна вологість, відносна вологість, точка роси, психрометр, гігрометр.

Між предметні зв'язки: метеорологія, біологія, географія, література.

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання. Учень працює біля дошки № 30.39

Встановити відповідність.( 3 учні працюють на місцях) Додаток 1

Учень біля дошки розв’язує задачу на повторення.

Задача.

Сучасні вакуумні насоси дозволяють знижувати тиск до 1,3*10^-10Па. Скільки молекул газу міститься в 1см³ при зазначеному тиску і температурі 27⁰С?

Весь клас грає у Фізичну вікторину.

Фізична вікторина

Питання:

Що називають пароутворенням?

(Процес перетворення рідини на пару називається пароутворюванням)

Що називають випаровуванням?

(Пароутворення, яке відбувається з поверхні рідини, називається випаровуванням)

Яка пара називається насиченою?

(Пара, яка знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною називається насиченою

Яка пара називається ненасиченою?

( пара, яка не знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною називається ненасиченою).

Що таке кипіння?

(Інтенсивний перехід рідини в пару, який відбувається з утворенням бульбашок пари по всьому об'єму рідини при відповідній температурі, називається кипінням. )

Від чого залежить випаровування і при якій температурі відбувається процес випаровування?

(Випаровування залежить від: а) виду рідини, б) температури, в) площі поверхні рідини, г) наявності вітру. Випаровування може відбуватися при любій температурі.)

Що таке конденсація і що ви можете сказати про енергетичні процеси при конденсації?

( Явище перетворення пари на рідину, називається конденсацией. Дане явищє відбувається з виділенням енергії.)

Що відбувається з температурою кипіння рідини в процесі кипіння і від чого вона залежить?

(Під час кипіння температура рідини не міняється. Температура кипіння залежить від роду рідини і тиску.)

Що називають динамічною рівновагою?

(стан при якому кількість молекул, які залишили рідину, дорівнює кількості молекул які повернулися назад в рідину)

Що таке температура кипіння? ( температура, при якій тиск насиченої водяної пари в середині рідини дорівнює зовнішньому тиску).

Якісні задачі:

Виходячи з річки після купання, ми відчуваємо холод. Чому?
Що є основною причиною того, що хліб з часом черствіє? (випаровується волога)
Чому рослини пустелі – саксаул, верблюжа колючка та інші – не мають листя? (щоб звести до мінімума випаровування вологи внаслідок зменшення площі випаровування)
Чому відчувається холод, коли перед уколом лікар протирає шкіру спиртом?

Вгадай формулу.

Q = …m E_k = …kT p = nk... P…/Т = mR/M

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Загадка

«Я вся із води, роси і туману. Я завжди поряд з вами. Впливаю на погоду і на ваше самопочуття. Ніжна і примхлива, тендітна і мила. Завжди присутня у повітрі. Хто я?»

Вода займає близько 70,8% поверхні земної кулі. Живі організми містять від 50 до 99,7% води. Вся ця кількість води безперервно випаровується. В атмосфері міститься 13-15 тис. км води у вигляді крапель, кристалів снігу і водяної пари. Наявність водяної пари в повітрі є необхідною умовою існування життя на Землі.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Слово вчителя. У повітрі завжди міститься певна кількість водяної пари. Якщо водяної пари багато, ми говоримо, ще повітря вологе, якщо мало — сухе. Вологість повітря має велике значення в житті людини, тварин, рослин. Підтримання сталої вологості – обов’язкова умова для ткацького, кондитерського, фармацевтичного виробництв, для музеїв та бібліотек. Тому знати, якою є вологість повітря, дуже важливо.

Отже, вміст водяної пари в повітрі називають вологістю повітря.

Як оцінити ступінь вологості повітря?

Вміст водяної пари в повітрі можна охарактеризувати :

Парціальним тиском
Абсолютною вологістю
Відносною вологістю

Атмосферний тиск являє собою суміш різних газів і водяної пари.

Тиск, який би чинила водяна пара, коли б не було б інших газів, називають парціальним тиском водяної пари. Парціальний тиск – один із показників вологості повітря. – Па або мм.рт.ст

Кількість водяної пари, що міститься в одиниці об’єму повітря, називається абсолютною вологістю повітря. . Інакше кажучи – це густина водяної пари за даної температури.

За парціальним тиском і абсолютною вологістю не можна встановити наскільки повітря вологе чи сухе? Щоб визначити ступінь вологості повітря, необхідно розуміти наскільки водяна пара близька до насичення. Для цього вводять поняття відносної вологості.

Відносна вологість – відношення абсолютної вологості повітря за деякої температури, до густини насиченої водяної пари за тієї ж температури.

100% = %

У метеорології відносною вологістю називають величину, яка вимірюється відношенням тиску водяної пари, що міститься в повітрі, до тиску водяної пари яка насичує повітря за тієї ж температури.100%.

Робота з підручником стор 154 . Таблиця залежності тиску і густини насиченої водяної пари від температури.

3) Температура, при якій водяна пара, що знаходиться в атмосферному повітрі, стає насиченою, називається точкою роси. У разі подальшого зниження температури відносна вологість вже не збільшується, а частина водяної пари конденсується. З'являється туман, який осідає у вигляді роси.

4. Способи вимірювання вологості.

Для вимірювання відносної вологості повітря необхідно:

Щоб швидше визначити вологість, користуються психрометром.

Він складається з двох однакових термометрів А і Б; резервуар одного з них обгорнутий марлею М (або батистом), кінець якої опущено в посудину Р з водою. Вода піднімається по тканині і, випаровуючись, охолоджує поверхню резервуара термометра. Показання вологого термометра Б знижуються порівняно з показаннями сухого А. Різниця їх показань тим більша, чим вища швидкість випаровування води з поверхні тканини на резервуарі термометра. Швидкість же випаровування залежить від відносної вологості навколишнього повітря: швидкість випаровування тим вища, чим нижча відносна вологість повітря.

За різницею показань сухого і вологого термометрів можна обчислити абсолютну і відносну вологість повітря.

Щоб прискорити знаходження відносної вологості повітря, необхідні обчислення виконують заздалегідь і зводять у спеціальну таблицю, яка дає змогу за показаннями сухого і вологого термометрів відразу визначати відносну вологість. Ця таблиця називається психрометричною таблицею.

$C:\Users\73B5~1\AppData\Local\Temp\FineReader10\media\image3.jpeg$

$C:\Users\73B5~1\AppData\Local\Temp\FineReader10\media\image2.jpeg$

$C:\Users\73B5~1\AppData\Local\Temp\FineReader10\media\image1.jpeg$

Гігрометр - прилад для вимірювання величин, які характеризують вологість

речовини в газоподібному стані.

Наприклад - для вимірювання вологості повітря.

Використовуються волосяні гігрометри та конденсаційні (психрометри) гігрометри.

Робота в групах

«Експериментальна задача».

«Визначення відносної вологості за допомогою психрометра»

Значення вологості в нашому житті

Вологість у помешканні.

Приміщення теж “страждає” від недоліку або надлишку вологи в повітрі. Так, при сухому повітрі дуже швидко втрачають свій зовнішній вигляд паркет, меблі та інші дерев’яні поверхні. Можуть з’явитися тріщини, предмети “зсихаються”.

Надмірна вологість ще згубніша для вашої квартири, адже вона може стати причиною появи грибка, плісняві на стінах і особливо в кутах, де рух повітря мінімальний. Швидко псуються під впливом вологи і харчові продукти.

Вологість повітря і кімнатні рослини

Батьківщиною багатьох наших кімнатних рослин є вологі тропічні ліси, тому часто їм доводиться дуже важко в сухому повітрі наших квартир з центральним опаленням. Тропічні види найбільше потребують тепла і високої вологості повітря - близько 90%. Правда, в кімнаті вони успішно ростуть і при трохи меншій вологості - від 55 до 60%. На жаль, зазвичай повітря в наших квартирах ще сухіше. У сухому повітрі рослини починають випаровувати через продихи на листках більше води, і їх водний баланс порушується,при цьому:

* Листя зморщуються або скручуються.

* Кінчики листя стають коричневими і засихають.

* Молоді листи розвиваються неповністю.

* Бутони не розкриваються або опадають.

* Деякі шкідники особливо часто вражають рослини, якщо повітря дуже сухе. До них відносяться, в першу чергу, павутинні кліщики, трипси та білокрилка.

Вологість і музей

Підтримання сталого рівня вологості необхідне на багатьох підприємствах (особливо ткацьких, тютюнових, кондитерських, оборонних), у сховищах, архівах, лікарнях, бібліотеках.

Надмірна вологість погіршує якість продовольчих товарів і призводить до псування: зміні хімічного складу, злежуванню та грудуванню порошкоподібних та сипучих продуктів. Для зберігання товарів з високим вмістом вологи (плоди, свіжі овочі, м'ясо) в складських приміщеннях слід підтримувати відносну вологість повітря на рівні 80-95%.

Для музейного мікроклімату вирішальну роль відіграє показник відносної вологості.

В умовах підвищеної вологості срібло темніє; а такі тканини, як бавовна, льон, шовк швидше вицвітають. Експонати зі скла також піддаються руйнуванню. Під впливим підвищеної вологості скло стає крихким, каламутним .

До числа небезпечних факторів відносять також мікроорганізми, а саме бактерії та цвіль, які вражають найрізноманітніші предмети: живопис, папір, тканину, кістку, дерево.

Зі збільшенням вологості посилюється корозія металів. Незначна корозія заліза починається при підвищенні вологості від 40-45% до 60-70-%. Деревина і тканини покриваються пліснявою і гніють, в електронному обладнанні виникають неполадки.

Вплив вологості на людину

Вологість повітря є важливою складовою для людини. Від рівня вологості безпосередньо залежить наше самопочуття. Погане самопочуття, швидка стомлюваність, першіння в горлі, нежить - перші ознаки того, що в приміщенні, де ви живете, занижені показники нормальної вологості повітря. В цьому випадку навантаження на серце зростає, а шкіра швидше старіє. Сухим вважається повітря із відносною вологістю менше 50%, показник 50%-70% означає помірну вологість, повітря із показником вище 70% вважається вологим Коливання вологості повітря, як у бік зменшення, так і у бік збільшення, негативно впливають на самопочуття і здоров'я. Це може провокувати різні нездужання, головний і фізичний біль, зниження імунітету, може з'явитися відчуття втоми, занепаду сил, небажання працювати. Організм людини негайно реагує на зниження вологості повітря - з тіла з підвищеною швидкістю починає випаровуватися волога. Взаємодія з сухим повітрям, в першу чергу, проявляється у відчутті сухості слизової оболонки носа і дихальних шляхів, сухості шкіри (рук і обличчя), пересиханні губ. Надлишкова сухість повітря провокує подразнення носа, ангіну, пересихання шкіри та губ, може призвести до проблем із диханням. Особливо небезпечно це для тих, хто носить контактні лінзи: з'являється дискомфорт у наслідок прискореного пересихання лінз, що створює додаткове роздратування для очей. Усім, напевне, відомо, що при сухому повітрі слизові оболонки носоглотки стають більш сприйнятливими до хвороботворних мікробів та вірусів, адже пересохлі оболонки не здатні виконувати свої захисні функції. Надлишкова вологість повітря також несприятлива: може викликати алергічні реакції, астму, риніт, є сприятливим середовищем для грибків і плісняви.

Отже, однозначно необхідно піклуватися про підтримання певного рівня вологості повітря в нашому домі, якщо ми дійсно піклуємось про своє здоров'я та здоров'я своїх дітей.

Вологість в промисловості

Важливою особливістю праці людини під землею є його знаходження в специфічних кліматичних умовах. В гірничих виробках вони визначаються температурою вологістю, швидкістю руху повітряного струмені і його тиском. Температура і вологість атмосферного повітря змінюється в результаті проходження його по гірничим виробкам.

Вологість шахтного повітря залежить від вологості атмосферного повітря, яке надходить в шахту, обводненості виробок і від температурних умов.

Кількість водяної пари в насиченому повітрі залежить від температури і чим вона нижче, тим менше вологість. Взимку холодне атмосферне повітря містить незначну абсолютну кількість вологи і, коли таке повітря проходить сухими виробками з підвищеною температурою, відносна вологість його знижується. Найбільша відносна вологість (до 90-100 %) спостерігається, як правило, в вихідному струмені.

Встановлено, що навіть при інтенсивному провітрюванні гірничих виробок на глибині більше 1000м трудно створити кліматичні умови, які забезпечували продуктивність і разом з тим комфортні умови праці.

Так при температурі повітря понад 30 ºС працездатність людини починає падати. Тривалий вплив високої температури у поєднанні зі значною вологістю може призвести до накопичення теплоти в організмі і до гіпертермії – тобто стану, при якому температура тіла людини піднімається до 38…40°С і, як наслідок, наступає тепловий удар, спостерігається головний біль, запаморочення та інші негативні явища.

Тому, поряд з роботами по підтриманню певного хімічного складу повітря, в шахті необхідно підтримувати і певну температуру, вологість і швидкість руху повітря.

Температура повітря в гірничих виробках не повинна перевищувати +26 ºС при швидкості повітряного струменя не менше 2 м/с і відносній вологості повітря до 90%, і +25°С при вологості повітря більше

90 %. Для зниження температури повітря в гірничих виробках глибоких шахт необхідно використовувати штучне охолодження і осушення перегрітого повітря.

Для контролю за температурою і відносною вологістю повітря в шахтах використовують психрометри.

Як підвищити вологість повітря в квартирі? Для підвищення вологості повітря треба збільшити кількість кімнатних рослин. Регулярно провітрюйте кімнату. Робіть вологе прибирання. Заведіть акваріум. Підтримуйте в приміщенні температуру не нижче 20 градусів. Використовуйте побутовий зволожувач повітря.

Відеофрагмент «Зволожувач повітря»

Оптимальна вологість:

Людина – 45-65%

Комп'ютерна апаратура і побутова техніка – 45-65%

Меблі і музичні інструменти – 40-60%

Бібліотеки, експонати картинних галерей і музеїв – 40-60%

Меблі, паркет і музичні інструменти — 50-60% RH

Комп’ютери і телекомунікаційні пристрої — 45-60% RH

Бібліотеки, художні галереї та музеї — 40-60% RH

Зимові сади, горшкові рослини — 55-75% RH

Народні прикмети

Горобцi сидять з розпущеним пiр'ям - на дощ.
Жайворони високо в небi довго спiвають - на погоду, а якщо зранку вони мовчать - чекай дощу.
Ластiвки лiтають високо - на гарну погоду, а низько - на дощ.
Кажани лiтають пiсля заходу сонця - на теплу, ясну погоду.
Комарi та мошки в'ються стовпом у повiтрi - на гарну погоду.
Павук сидить, забившись у середину павутини, - на дощ, а плете новi павутини - на гарну погоду.
Свiтлячки вночi свiтяться особливо яскраво - завтра буде погожий день.
Жаби завелися дуже гучним хороводом - на дощ.

V. Закріплення

1. Де легше стерпіти спеку за 30 °С людині: у Петербурзі чи в Середній Азії?

2. Упродовж дня показання сухого психрометра не змінювались, а показання вологого зменшувались. Як змінювалась відносна вологість повітря?

3. Яке явище спостерігається за температури, яка дорівнює, або є нижчою за точку роси?

4. За вікном холодна осіння мряка. У теплій кухні розвішено випрану білизну. Чи має сенс відчинити кватирку, щоб білизна висохла швидше?

5. Різниця показів сухого та волого термометрів дорівнює нулю. Що можна сказати про вологість повітря?

Тестова робота

Варіант - І

1.Насиченою парою називають пару, яка..

А) пербуває у динамічній рівновазі зі своєю рідиною;

Б) створює тиск, що дорівнює атмосферному;

В) з’являється тільки під час кипіння.

2. Точкою роси називають температуру, за якої..

а) зникає відмінність між фізичними властивостями рідини і пари;

б) абсолютна вологість є найменшою

в) відносна вологість повітря становить 100%.

3. Абсолютна вологість – це маса водяної пари, що міститься за даної температури..

а) в 1м³ б) за температури 20⁰С у даному обємі; в) в 1см³ за температури 20⁰С.

4. Абсолютна вологість у системі СІ вимірюється у … а) Н/м б) мм.рт.ст; в) кг/м³.

5. Тиск насиченої пари залежить від.. а) обєму ; б) атмосферного тиску; в)

температури.

6.Формула для визначення відносної вологості має вигляд..

а) 100%. б) р = nkT в) р = m₀nv²/

7. Прилад, для вимірювання вологості повітря, називають.. а) барометром

б) психрометром в)термометром.

8. Що потрібно зробити для підвищення тиску насиченої пари? А) збільшити її об’єм; б) підвищити її температуру; в) знизити її температуру.

9. Відносну вологість вимірюють в ..а) б) Па в) %.

10. Відносну вологість позначають .. а) р б) ρ в)φ.

11. Різниця показів сухого та волого термометрів дорівнює нулю. Що можна сказати про вологість повітря? А) відносна вологість становить 100%; б) відносна вологість становить 0% в) відносна вологість становить 50%.

12. За якої умови починається кипіння води? А) коли тиск насиченої пари рідини дорівнює атмосферному; б) коли тиск насиченої пари більший від атмосферного; в) коли тиск насиченої пари менший від атмосферного.

Тестова робота

Варіант – ІІ

1. Абсолютна вологість – це маса водяної пари, що міститься за даної температури..

а) в 1м³ б) за температури 20⁰С у даному обємі; в) в 1см³ за температури 20⁰С.

2. Тиск насиченої пари залежить від.. а) обєму ; б) атмосферного тиску; в)

температури.

3.Насиченою парою називають пару, яка..

А) пербуває у динамічній рівновазі зі своєю рідиною;

Б) створює тиск, що дорівнює атмосферному;

В) з’являється тільки під час кипіння.

4. Різниця показів сухого та волого термометрів дорівнює нулю. Що можна сказати про вологість повітря? А) відносна вологість становить 100%; б) відносна вологість становить 0% в) відносна вологість становить 50%.

5. Точкою роси називають температуру, за якої..

а) зникає відмінність між фізичними властивостями рідини і пари;

б) абсолютна вологість є найменшою

в) відносна вологість повітря становить 100%.

6. Абсолютна вологість у системі СІ вимірюється у … а) Н/м б) мм.рт.ст; в) кг/м³.

7. Відносну вологість вимірюють в ..а) б) Па в) %.

9.Формула для визначення відносної вологості має вигляд..

а) 100%. б) р = nkT в) р = m₀nv²/

10. Прилад, для вимірювання вологості повітря, називають.. а) барометром

б) психрометром в)термометром.

11. За якої умови починається кипіння води? А) коли тиск насиченої пари рідини дорівнює атмосферному; б) коли тиск насиченої пари більший від атмосферного; в) коли тиск насиченої пари менший від атмосферного.

12. Відносну вологість позначають .. а) р б) ρ в)φ.

VI. Підведення підсумків.

Метод «Мікрофон». Завдання: «Подовжте фразу».

1. Вологість – це…

2. Абсолютною вологістю повітря називають…

3. Густина дорівнює відношенню…

4. Одиниця вимірювання абсолютної вологості…

5. Точкою роси називають…

6. Одиниці вимірювання густини…

7. Відносна вологість повітря позначається…

8. Відносною вологістю повітря називають…

Оголошуються оцінки за урок та

VІI. Домашнє завдання.

Пар 48 стор 155 Лабораторна робота №5. № 31.8 №31.9 № 31.10 – усно

№ 31.29 № 31.32

Додаток 1

Встанови відповідність.

Кількість речовини а) абсолютна температура
Маса одного моля б) Па

речовини в) 1,38*10-²³ Дж/К

100⁰С г) пара, яка перебуває у динамічній
Тиск рівновазі зі своєю рідиною
Стала Больцмана д) при будь якій температурі
Рівняння стану е) 6,022*10²³моль^-1

ідеального газу ж) 373К

Основне рівняння МКТ з) Молярна маса
Випаровування і)ν

відбувається при

T к) р=1/3m₀nv²
Насичена пара м) PV=
Стала Авогадро
Формула для визначення

кількості речовини л)

docx

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Калініченко Тамара Михайлівна

Пов’язані теми

Фізика, Розробки уроків

Додано

26 березня 2021

Переглядів

4286

Оцінка розробки

Відгуки відсутні