Измерение влажности прибором, изготовленным в домашних условиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Влажность воздуха играет огромную роль в мире и повседневной жизни человека. От нее зависит здоровье людей, климат на планете, качество мебели, книг, зданий. Мне очень бы хотелось, чтобы люди как можно больше знали о зависимости здоровья от влажности, как нам беречь свою планету, сохранить старинные книги и музеи.

Объект исследования: влажность.

Предмет исследования: измерение влажности прибором, изготовленным в домашних условиях.

Цель работы: пропаганда здорового образа жизни

Задачи:

Изучить воздействие влажности на человека и неживые предметы

Изучить природные и искусственные измерители влажности воздуха

Провести опрос одноклассников на данную тему

Изготовить в домашних условиях волосяной гигрометр

Познакомить общественность с моим изобретением

Как известно, наша кожа на 70% состоит из воды, в детском же возрасте, когда еще не все процессы терморегуляции развиты, кожа особенно ранима. Поэтому актуальность поддержания относительной влажности воздуха в помещении, где живут дети, особенно высока.

Гипотеза: В домашних условиях можно изготовить гигрометр, измеряющий влажность воздуха.

Методы исследования:

чтение научно-познавательной литературы

анкетирование

сравнительно-сопоставительный анализ

эксперимент

1. Влажность воздуха и вода

1.1 Характеристики влажности

Важной характеристикой состояния атмосферы является влажность воздуха или степень насыщения воздуха водяными парами. При повышенной влажности человек острее ощущает низкие температуры. Многие могли убедиться, что сильные морозы при низкой влажности воздуха переносятся легче, чем не столь сильные, но при высокой влажности. Поэтому во влажном воздухе тело отдает в окружающее пространство больше теплоты, чем в сухом. В жаркую погоду высокая влажность опять же вызывает дискомфорт. В этих условиях уменьшается испарение влаги с поверхности тела (человек потеет), а значит, тело хуже охлаждается и, следовательно, перегревается. В очень сухом воздухе тело теряет слишком много влаги и, если не удается ее восполнить, это сказывается на самочувствии человека.

Абсолютно сухого воздуха практически не бывает. В нем всегда присутствует влага хотя бы в следовых количествах. Как известно, наша кожа на 70% состоит из воды, в детском же возрасте, когда еще не все процессы терморегуляции развиты, кожа особенно ранима. Поэтому актуальность поддержания относительной влажности воздуха в помещении, где живут дети, особенно высока.

Одно из необходимых условий нормального развития малыша -- это оптимальная влажность воздуха, которая должна быть не ниже 50%, как советуют педиатры. К тому же, одним из неприятных следствий пониженной влажности является также и повышенная циркуляция пыли в воздухе, а пыль - это один из самых распространенных аллергенов! Любой врач, а тем более врач-педиатр скажет вам, что для здорового иммунитета важен также и здоровый климат в доме, а в частности поддержание оптимальной температуры и влажности.

Чем более сухой воздух мы вдыхаем, тем больше жидкости тратит наш организм на то, чтобы увлажнить его, поэтому увеличивается вероятность возникновения проблем со здоровьем, особенно у детей. Легкие и слизистые оболочки носоглотки постоянно взаимодействуют с воздухом и негативно реагируют на недостаточное содержание влаги в нем. Слизистая пересыхает, дыхание становится затрудненным, может быть сухость во рту и синдром сухого глаза.

1.2 Измерители влажности

Природные измерители.

Недостаток влажности воздуха сильнее всего испытывают комнатные цветы и растения. Поникшая зелень и бутоны, пожелтевшие и сморщенные кончики листьев, "листопад" в неположенное время - все это свидетельствует о пониженной влажности воздуха в помещении.

Искусственные измерители влажности.

Очень точен и весьма удобен для определения абсолютной влажности психрометр - прибор, который можно увидеть в музейных и выставочных залах. Прибор собран из двух одинаковых термометров, один из которых оставлен сухим, а баллон второго обернут полоской кисеи, погруженной в воду. Вода, испаряясь охлаждает ткань, и “мокрый ” термометр показывает более низкую, нежели сухой, температуру. Чем суше воздух, тем интенсивнее идет испарение, тем больше разность показаний термометров. Измерив эту разность и температуру воздуха, можно вычислить влажность по формулам или отыскать ее в психрометрической таблице.

Прост и достаточно надежен так называемый волосной гигрометр. Чувствительный элемент этого прибора - обезжиренный человеческий волос. Белок кератин, из которого состоят волосы, гигроскопичен, он хорошо поглощает влагу, поэтому при возрастании влажности воздуха волос удлиняется, а при уменьшении - укорачивается. Изменение длины волоса через блок передается на стрелку, указывающую на шкале относительную влажность непосредственно в процентах.

В деревнях для предсказания погоды использовали хорошо промытую овечью шерсть. В сухую погоду уравновешивали на палке, как на рычажных весах, пучок шерсти. Перед дождем, когда воздух становился влажным, шерсть отсыревала и выводила весы из равновесия.

Очень гигроскопичен и лигнин - природный полимер, входящий в состав древесины. Каждый, вероятно, замечал, как рассыхается мебель в сухом воздухе городской квартиры, а двери в сыром помещении разбухают и перестают закрываться. Способность деревянных деталей изменять свой объем, поглощая влагу, позволяет делать простенькие гигрометры из подручного материала.

Еловые и сосновые шишки, например, при высыхании раскрываются. Стрелка из легкой щепки или соломинки, приклеенная к одной из чешуек, покажет, как меняется относительная влажность. Мелкие сухие веточки на стволе елки в сухом воздухе опускаются, а во влажном поднимаются - из них можно вырезать забавные фигурки, которые станут приветствовать близкий дождь.

При желании все эти “приборы” можно проградуировать, чтобы они показывали не только качественное изменение влажности, но и ее величину. Для этого их показания нужно сравнить с показаниями какого-нибудь заводского гигрометра или психрометра. Но две точки на их шкале можно отыскать и самому.

Вывод: Изучив научно-познавательную литературы и Интернет-ресурсы, я узнал, какие изменения влажности происходят в атмосфере Земли, ее характеристики, ее влияние на жизнедеятельность человека, на формирование климата на планете. Я узнал много нового о пониженной влажности, о ее последствиях. Мне было очень интересно познакомиться с приборами, с помощью которых измеряют влажность воздуха.

Работая над проектом, я открыл для себя много новых и полезных фактов. Например, я узнал, что человек чувствует себя комфортно при влажности 60-70%, а при 30% ему становится плохо, ухудшается самочувствие, развиваются различные заболевания, аллергия.

2. Мои исследования. Анкетирование

Мне очень захотелось узнать у моих одноклассников, знают ли они, от чего вянут цветы, отчего мы кашляем и как нам этого избежать.

Я с родителями разработал анкету для обучающихся моего класса, включающую в себя следующие вопросы:

Что такое влажность воздуха?

Как проявляется влажность воздуха?

На что она влияет?

Зачем нам нужны знания о влажности?

Как ее можно определить?

По итогам можно сделать выводы, что мои одноклассники очень мало знают о влажности и ее значении в жизни человека.

Этот проект может стать им полезен. Они узнают новые и интересные факты, чтобы вести здоровый образ жизни.

Прибор, который мы изготовили сами, поможет нам в определении влажности воздуха дома.

3. Мой эксперимент. Волосяной гигрометр своими руками

Изучив литературу, сделали вывод, какой уровень влажности воздуха важен для здорового образа жизни. Я решил изготовить гигрометр для изучения влажности в домашних условиях.

3.1 Технологическая карта

1. Возьмем человеческий волос длинной не менее 40 сантиметров. Волос должен быть не крашенный и ни в коем случае не покрыт лаком.

2. Обезжириваем волос (кипятим его в растворе соды).

3. На одном конце волоса закрепим небольшой отвес (я использовал “холодную сварку”).

4. Подберем небольшой гвоздь, наденем на него отрезок стержня шариковой авторучки длинной около 5 мм или любую другую подходящую пластмассовую трубку.

5. Гигрометр монтируется на вертикальной доске или фанерной панели с горизонтальной подставкой - основанием.

6. Вбиваем в центре вертикальной панели приготовленный нами гвоздь с пластиковой трубкой так, чтобы переброшенный через него волос свободным концом мог крепиться к горизонтальному основанию.

7. Перекидываем волос через гвоздь и закрепляем его свободный конец термоклеем. При изменении влажности длина волоса будет изменяться, а острие отвеса подниматься и опускаться.

8. Отградуировать гигрометр мы можем следующим способом: занесем прибор в ванную комнату, предварительно включив в ней горячий душ. Когда помещение начнет наполняться паром, отметим на шкале нижнюю точку, против которой остановится острие отвеса, как 100%.

9.Далее ставим прибор на батарею и ждем 15-20 минут. Эта отметка будет означать 0%.

10. Вот такая шкала у нас получилась.

3.2 Экономическое обоснование

Конечно, сейчас можно купить гигрометр в магазине, но ведь интереснее изготовить его самому. Кроме того, я решил произвести экономический расчет, чтобы узнать насколько затратным оказался наш эксперимент.

Результаты превзошли все мои ожидания! Стоимость прибора составила всего 227 рублей! При изготовлении гигрометра используются материалы, которые не наносят вреда окружающей среде. В процессе работы можно применять материалы уже бывшие в употреблении, что совсем не влияет на качество готового изделия. В связи с тем, что материалы многоразового использования, изготовление гигрометра можно назвать безотходным.

влажность воздух волосяной гигрометр

Заключение

Работая над проектом, я открыл для себя много новых и полезных фактов. Например, я узнал, что человек чувствует себя комфортно при влажности 60-70%, а при 30% ему становится плохо, ухудшается самочувствие, развиваются различные заболевания, аллергия. Я стал следить за влажностью в своем доме, чтобы не рисковать здоровьем. Я изучил с родителями литературу и выяснил, что отклонение от нормы влажности может нанести огромный ущерб нашей планете. Влажность может кардинально поменять климат на Земле, и через некоторое время она возрастет в несколько раз. Я узнал, что влажность влияет практически на все, что нас окружает. Она оказывает разрушающее действие на книги, здания, серверные, климат.

Я познакомил с результатами своего исследования одноклассников и убедил их в необходимости поддержания правильной влажности воздуха, чтобы быть здоровым.

Мы своими руками сделали домашний волосяной гигрометр, который оказался простым в использовании и недорогим. Но откалибровать такой гигрометр очень сложно. Для этого нужен эталонный гигрометр. Да и точность показания невысока. Такой прибор годится только для демонстрации физического явления. Для практического применения лучше использовать обычный прибор. Мне очень понравилось работать над выбранной темой проекта. Я узнал много нового и интересного о влажности воздуха и считаю, что влажность - это самое главное, что нас окружает.

Список литературы

1. Брилев Д.В. Физика. ООО "ТД "Издательство Мир книги" 2006г.

2. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. Издательство "Просвещение" 1974г.

3. Куприн М.Я. Физика в сельском хозяйстве. Издательство "Просвещение" 1985г.

4. Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. Издательство "Просвещение" 1996г.

5. Перельман Я.И. Занимательная физика. Издательство "Наука" 1986г.

6. http://www.allbeton.ru/

7. http://itblogs.ru/user/Profile.aspx?UserID=2578

8. http://meteoweb.ru/phenom.php.

9. http://www.superplus.ru/index/htm

10. http://www.inrost.ru/humidifiers/guide/optimal/html

11. http://www.pro-air/ru/index/htm

12. http://www.flowers-house/ru/

13. http://www.krugosvet/ru/arikles/04/1000405/100000405a2.htm

14. http://www.rcio/rsu/ru/webr/clacc4/potok96/web mudrost/htm

15. http://www.planet/ru/

16. http://www.physel.ru/

Приложение 1

Размещено на Allbest.ru