Влажность воздуха

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Учхозская средняя общеобразовательная школа»

Краснослободского муниципального района Республики Мордовия

Открытый урок по физике в 10 классе

на тему

«Влажность воздуха»

Подготовил: учитель физики

Тюрин М.М.

п. Преображенский - 2019 год.

Учитель физики: Тюрин М.М.

Предмет:физика

Класс: 10

Тема урока: «Влажность воздуха».

Цели урока:

Обучающая: ввести новую физическую характеристику - влажность; выяснить физический смысл влажности; ее виды; вывести формулу расчета, единицы измерения;

Развивающая: формирование самостоятельного мышления, умения сравнивать, анализировать; делать выводы;

Воспитательная: развитие познавательного интереса учащихся к данной теме и предмету в целом, бережное, аккуратное обращение с приборами; аккуратность записей в тетрадях, наличие учебников и письменных принадлежностей.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Оборудование: термометр, вода, презентация, план.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Дать правильную психологическую установку.

Добрый день ребята и гости, присутствующие на нашем уроке.

Итак, приступим к уроку.

1. Актуализация ранее усвоенных знаний.

Сейчас мы повторим то, что изучилина прошлом уроке . Я предлагаю вам ответить на следующие вопросы:

1. Что такое испарение? (это процесс перехода из жидкости в пар)

2. Что такое конденсация?(процесс перехода из пара в жидкость)

3. Что такое насыщенный пар? (это пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью)

4. Что такое динамическое равновесие? (количество молекул, покидающих жидкость, равна количеству молекул, вернувшихся в жидкость)

5. От каких параметров зависит давление насыщенного пара?(р_нас=nkT, значит не зависит от объема и зависит от температуры. Чем выше температура, тем давление насыщенного пара больше).

6. Что такое кипение? (интенсивный процесс испарения)

7. Как кипение зависит от давления? (чем больше давление атмосферное, тем температура кипения больше)

Хорошо, молодцы, повторили.

III. Определение целей урока.

Если есть какой-нибудь предмет, который представляет интерес для всех, то это, вероятно, погода. Погода не только является темой многих праздных разговоров, но она также часто определяет наше поведение. В зависимости от погоды мы решаем, поехать ли на пикник, пойти ли на каток, покататься ли на парусной лодке, пойти ли поплавать или пройтись на лыжах. По климату можно судить, какую одежду носят люди, что они едят и в каких жилищах живут. В зависимости от погоды каникулы могут быть очень приятными или неудачными. Погода действует на здоровье, самочувствие и благополучие всего населения.

Следовательно, одним из главных аспектов погоды является показания количества воды, которая находится в воздухе. В физике оно получила название - влажность.

Как вы думаете, какую тему мы будем сегодня изучать, может быть, кто-то и может назвать и тему урока.

Ответ: Влажность воздуха.

Верно, запишем ее «Влажность воздуха».

Думаю, что вместе мы определим и цели урока: Что мы хотим узнать на уроке? Чему мы хотим научиться на уроке?

Ответ: определение влажности воздуха, обозначение, единицы измерения, способы вычисления, применение и значение в жизни.

Ответ: Хорошо, а теперь мы постараемся реализовать эти цели.

80-90% тела человека составляет вода, поэтому показатель влажности в атмосфере также важен для здоровья человека. Плохое самочувствие, быстрая утомляемость, першение в горле, непрекращающийся насморк – первые признаки того, что в помещении, где вы живете, занижены показатели нормальной влажности воздуха. В этом случае нагрузка на сердце возрастает, а кожа быстрее стареет. 
Специалисты утверждают, что нормой влажности воздуха в наших домах можно считать 40-60%, но в действительности, этот показатель не превышает 20-30%, а в зимние дни, за счет центрального отопления, влажность воздуха сравнима с влажностью воздуха в пустыне.

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.Избыточная влажность воздуха также неблагоприятна: может вызвать аллергические реакции, астму, ринит. Пониженная влажность воздуха способствует более быстрому испарению воды с кожи, и как следствие, она становится сухой, грубой, склонной к воспалению и начинает шелушиться. Оптимальная влажность воздуха "связывает" пыль, особенно это важно для тех, кто страдает от астмы и аллергии. 

Как повысить влажность воздуха?

Ответ: Одним из наиболее простых способов повышения влажности воздуха в помещении является комнатный фонтанчик, циркуляция и испарение воды в котором может ненамного улучшить показатели влажности воздуха, но этого недостаточно.Бытовые увлажнители воздуха создают в помещении идеальный микроклимат, который позволит вам приятно отдохнуть или продуктивно поработать, в независимости от того, какая на улице погода.

Понятно, ребят? (Ответ: да.)

IV.Изучение нового материала.

Итак, сегодня на уроке мы должны познакомиться с физической величиной – влажность воздуха, узнать, что она характеризует, узнать, как она обозначается и по какой формуле находится. У вас на столах план. По нему мы и будем работать сегодня на уроке. Первый пункт ответить на вопросы. Несколько минут работаем с учебником и отвечаем на вопросы, заполнив таблицу:

Вопросы:

1. Что такое влажность воздуха

2. Что такое абсолютная влажность

3. Что такое парциальное давление

4. Что такое относительная влажность

5. Формула относительной влажности, единица измерения

6. Как измеряют влажность воздуха

Ответы учеников по новой теме

1. Влажность воздуха — это количество содержащегося в воздухе водяного пара.

2. Абсолютная влажность воздуха показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1 м³ при данных условиях (т.е. при данной температуре и атмосферном давлении).
   Обозначается — абсолютная влажность воздуха — плотность водяного пара [единица измерения — кг/м³].

1. Парциальное давление — это давление водяного пара, если не учитывать давление газов, содержащихся в воздухе

2. 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).

5.

1. Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы - гигрометры. Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический.

1. Конденсационныйгигрометр. (Видео):Состоитизукрепленнойнаподставкеметаллическойкруглойкоробочки с отполированнойплоскойповерхностью. В коробочкесверхуимеютсядваотверстия.Черезодноизних в коробочкуналиваютэфир и вставляюттермометр, а другоесоединяют с резиновойгрушей.Действиеконденсационногогигрометраоснованонаопределенииточкиросы.

Точкаросы – этотемпература, прикоторойводянойпар, содержащийся в воздухе, становитсянасыщенным.

Продуваютвоздухчерезэфир (с помощьюрезиновойгруши), приэтомэфирбыстроиспаряется и охлаждаеткоробочку. Слойводяногопара, находящийсявблизиповерхностикоробочки, благодарятеплообменутожестанетохлаждаться. Приопределеннойтемпературеэтотводянойпарначнетконденсироваться и наотполированнойповерхностикоробочкипоявляютсякапелькиводы (роса).Потермометруопределяютэтутемпературу, это и будетточкаросы.В таблице «Давлениенасыщенныхпаров и ихплотностьприразличныхтемпературах» поточкеросынаходятабсолютнуювлажность – соответствующуюэтойтемпературеплотностьпаровилиихдавление.

Чтобынайтиотносительнуювлажность, надодавлениенасыщенногопарапритемпературеточкиросыразделитьнадавлениенасыщенногопарапритемпературеокружающеговоздуха и умножитьна 100%.

2. Волоснойгигрометр.Егоработаосновананатом, чтообезжиренныйчеловеческийволосприувеличениивлажностивоздухаудлиняется, а приуменьшениивлажностиукорачивается.Волособорачиваютвокруглегкогоблока, прикрепиводинконец к раме, а к другомуподвешиваютгруз.Приизменениидлиныволосауказатель (стрелка), прикрепленный к блоку, будетдвигаться, перемещаясьпошкале.Шкалуградуируютпоэталонномуприбору.

3. Психрометр. (отгреч «психриа»холод).Состоитиздвуходинаковыхтермометров.Резервуародногоизнихобернутмарлей, опущенной в сосуд с водой.Водасмачиваетмарлюнарезервуаретермометра и приеёиспарениионохлаждается.Поразноститемпературсухого и влажноготермометровпопсихрометрическойтаблицеопределяютвлажностьвоздуха.

Хорошо, а ответьте мне на вопрос: можем ли мы определить относительную влажность воздуха с помощью комнатного термометра? Ответ: можем.

Вопрос: а как?

Ответ: для этого нам нужен термометр, вода и кусочек бинта.

1)Измерим температуру воздуха в комнате (классе).

2)Смочим бинт и обернем резервуар термометра, будем следить за понижением температуры. Как только оно прекратиться, запишем показания.

3)Найдем разность температур сухого и влажного термометра и, пользуясь психрометрической таблицей, определим влажность воздуха в комнате (классе).

Хорошо. На ваших столах лежат термометры, емкости с водой и кусочки бинта, план для определения относительной влажности воздуха в кабинете.

Помните, что термометр – стеклянный, с ним нужно обращаться осторожно и бережно. После выполнения работы обязательно положите термометр в футляр. Для более точного определения температур расположите термометр так, чтобы столбик термометра оказался на уровне глаз.

Практическая работа:

Цель работы: Измерить влажность воздуха в классе

Оборудование: Термометр, стакан, бинт.

1. С помощью лабораторного термометра определите температуру воздуха в классе. Результаты измерений запишите в таблицу.

2. Резервуар этого же термометра обмотайте кусочком ткани, конец которой опустите в стакан с водой.

П р и м е ч а н и е. Температура воды в стакане и воздуха в комнате должна быть одинаковой.

3. Как только прекратится понижение температуры, запишите показания термометра t_влаж в таблицу.

4. Найдите разность показаний сухого и влажного термометров Δt.

5. По значениям t и Δt по психрометрической таблице найдите относительную влажность воздуха φ.

Психрометрическая таблица

Сделайте вывод: относительная влажность в кабинете равна???, значит воздух имеет низкую (среднюю, повышенную) влажность.

Молодцы, справились. Ребята, как вы думаете, а как еще можно определить относительную влажность воздуха? Ответ: Также относительную влажность можно вычислять через отношение плотностей и отношение концентраций.

Теперь представьте, что вы знатоки :

1. Как по внешнему виду отличить в бане трубу с холодной водой от трубы с горячей водой? Ответ: Холодная вода будет запотевшей из-за конденсации.

2. Чем объяснить появление инея на оконных стеклах?С какой стороны стекла они появляются? Ответ: Иней — это замерзшие пары. Появляется с внутренней стороны стекла, так как там плотность насыщенных паров много больше плотности насыщенных паров на улице.

3. Почему вечером после жаркого дня появляется роса? Ответ: при охлаждении воздуха водяной пар становится насыщенным и конденсируется – выпадает роса.

Хорошо, молодцы.

1. Физкультминутка.

А сейчас немного отдохнем и проведем физкультминутку. Сели правильно. Раз – посмотреть налево. Смотрим прямо, дышим ровно, глубоко. Смотрим влево, смотрим вправо. Спинка ровная у нас, а осанка высший класс. Хорошо, отдохнули.

1. Закрепление изученного материала.

Решим несколько задач.

1.Парциальное давление водяного пара в воздухе при 19С было 1,1 кПа. Найти относительную влажность. По таблце р нас равна 2,2 кПа при 19С. Относительная влажность воздуха равна 1,1 кПа/2,2 кПа*100%=50%.

2.Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 60%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объем в 2 раза. Относительная влажность воздуха стала равна:

1)120% 2) 100% 3) 60% 4) 30%

По формуле относительная влажность равна . При Т постоянном р_нен1*V₁=p_нен2*V₂. V₂=V₁/2. p_нен2=2*_рнен1. Влажность во втором случае в 2 раза больше, т. е. 120%, но влажность такой быть не может, берем ответ 2.

(Задачи с сайта «Решу ЕГЭ» )

1. Подведение итогов.

Ребята я хочу сказать, что вы молодцы. Хорошо работали на уроке.

1. О чем вы сегодня узнали на уроке?

1)Что такое влажность воздуха

2)Что такое абсолютная влажность

3)Что такое парциальное давление

4)Что такое относительная влажность

5)Формула относительной влажности, единица измерения

6)Как можно определить относительную влажность в домашних условиях.

1. Где вы можете использовать эти знания?

3.Понравился ли вам урок или нет? У вас на столе есть табличка. Отметьте в ней настроение на уроке.

Спасибо за ответы.

Выставление оценок, комментирую оценки.

1. Д/з.§72. Упр.14 (4)В 4 м³ воздуха при температуре 16С находится 40 г водяного пара. Найти относительную влажность. По таблице плотность насыщенного пара при 16⁰С равна 13,6 г/м³.

Дано: Решение:

V=4 м³

t=16⁰С

m = 40 г

ρ = 13,6 г/м³

Ответ: 74%

План.

1)Ответьте на вопросы:

1. Что такое влажность воздуха

2. Что такое абсолютная влажность

3. Что такое парциальное давление

4. Что такое относительная влажность

5. Формула относительной влажности, единица измерения

2) Заполните таблицу

3) Выполнение практической работы

Цель работы: Измерить влажность воздуха.

Оборудование: Термометр, стакан, бинт.

1. С помощью лабораторного термометра определите температуру воздуха в классе. Результаты измерений запишите в таблицу.

2. Резервуар этого же термометра обмотайте кусочком ткани, конец которой опустите в стакан с водой.

П р и м е ч а н и е. Температура воды в стакане и воздуха в комнате должна быть одинаковой.

3. Как только прекратится понижение температуры, запишите показания термометра t_влаж в таблицу.

4. Найдите разность показаний сухого и влажного термометров Δt.

5. По значениям t и Δt по психрометрической таблице найдите относительную влажность воздуха φ.

Психрометрическая таблица

Сделайте вывод.

4)Оцените свое настроение.

5) Д/з.

§72. Упр.14 (4). В 4 м³ воздуха при температуре 16⁰С находится 40 г водяного пара. Найти относительную влажность. По таблице 5 плотность насыщенного пара при 16⁰С равна 13,6 г/м³.