Номер 4, страница 442 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Задания к главе 9 «Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы». Задания по проектной и исследовательской деятельности. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 4, страница 442.

Условие.

4. Используя психометр, определите влажность воздуха в различных помещениях школы. Найдите информацию о нормах влажности воздуха для учебных, жилых и других помещений. Предложите меры по обеспечению этих норм.

Решение.

Решение

Для выполнения данного задания необходимо провести практическую работу по измерению влажности, найти нормативные значения и предложить способы коррекции микроклимата в помещениях.

Определение влажности воздуха в различных помещениях школы с помощью психрометра

Относительную влажность воздуха можно измерить с помощью прибора, называемого психрометром. Он состоит из двух термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра обернут тканью, смоченной водой. За счет испарения воды влажный термометр охлаждается. Чем ниже относительная влажность воздуха, тем интенсивнее испарение и тем больше разница в показаниях сухого и влажного термометров.

Порядок действий:

1. В помещении (например, в учебном классе) установите психрометр вдали от отопительных приборов, открытых окон и прямых солнечных лучей.

2. Смочите ткань на резервуаре влажного термометра дистиллированной водой.

3. Подождите 10-15 минут, чтобы показания термометров стабилизировались.

4. Снимите показания сухого термометра ($t_{сух}$) и влажного термометра ($t_{вл}$).

5. Вычислите разность температур: $\Delta t = t_{сух} - t_{вл}$.

6. С помощью специальной психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха. В таблице на пересечении строки, соответствующей показанию сухого термометра, и столбца, соответствующего разности температур, находится искомое значение влажности в процентах.

Пример измерения в кабинете физики:

Предположим, показания термометров следующие:

- Показание сухого термометра: $t_{сух} = 21$ °C.

- Показание влажного термометра: $t_{вл} = 15$ °C.

- Разность показаний: $\Delta t = 21 - 15 = 6$ °C.

По психрометрической таблице для $t_{сух} = 21$ °C и $\Delta t = 6$ °C относительная влажность воздуха составляет 51%.

Аналогичные измерения следует провести в других помещениях школы (например, в столовой, спортивном зале, библиотеке) и сравнить полученные результаты.

Ответ: Для определения влажности воздуха в помещениях школы необходимо использовать психрометр, зафиксировать показания сухого ($t_{сух}$) и влажного ($t_{вл}$) термометров, найти их разность ($\Delta t$) и по психрометрической таблице на пересечении значений $t_{сух}$ и $\Delta t$ найти относительную влажность воздуха.

Нормы влажности воздуха для учебных, жилых и других помещений

Нормы микроклимата, включая влажность воздуха, в помещениях различного назначения регулируются санитарными правилами и нормами (например, СанПиН 1.2.3685-21 в РФ). Поддержание оптимальной влажности важно для здоровья людей, а также для сохранности предметов интерьера, книг и оборудования.

Основные нормативы относительной влажности:

1. Для учебных помещений (школьные классы, аудитории, библиотеки): Оптимальная влажность в холодный и теплый периоды года составляет 40–60%. Температура воздуха при этом должна быть в пределах 18–24 °C.

2. Для жилых помещений (квартиры, дома): В холодный период года оптимальные значения составляют 30–45% (допустимые до 60%), в теплый период года – 30–60% (допустимые до 65%).

3. Для других помещений:

- Офисные помещения: Рекомендуемая влажность составляет 40–60%.

- Музеи, архивы, картинные галереи: Требуется строгий контроль влажности для сохранения экспонатов, обычно в диапазоне 50–55%.

- Детские сады: Нормы аналогичны учебным заведениям – 40–60%.

Ответ: Нормы относительной влажности воздуха для учебных и жилых помещений в большинстве случаев находятся в диапазоне 40–60%. Для жилых помещений в холодный период года оптимальный диапазон составляет 30–45%.

Меры по обеспечению этих норм

Если результаты измерений показывают отклонение влажности от нормы, необходимо принять меры для ее коррекции. Особенно актуально это в зимний период, когда работа отопительных систем сильно сушит воздух.

Меры по повышению влажности (если воздух слишком сухой):

1. Использование увлажнителей воздуха. Это наиболее эффективный способ. Существуют паровые, ультразвуковые и традиционные (холодного испарения) увлажнители.

2. Регулярное проветривание. Кратковременное интенсивное проветривание помогает нормализовать микроклимат.

3. Влажная уборка. Регулярная уборка помещений с использованием воды способствует повышению влажности.

4. Разведение комнатных растений. Растения испаряют влагу через листья (процесс транспирации), увлажняя воздух.

5. Размещение открытых емкостей с водой. Например, можно поставить сосуд с водой возле радиатора отопления или завести аквариум.

Меры по понижению влажности (если воздух слишком влажный):

1. Частое и интенсивное проветривание. Это основной способ борьбы с избыточной влажностью, позволяющий заменить влажный внутренний воздух на более сухой наружный (особенно эффективно зимой).

2. Использование осушителей воздуха. Специальные приборы, которые конденсируют влагу из воздуха, собирая ее в специальный резервуар.

3. Использование кондиционера. Большинство кондиционеров в режиме охлаждения также осушают воздух.

4. Обеспечение исправной работы вентиляции. Необходимо следить за чистотой и работоспособностью вытяжных вентиляционных каналов, особенно на кухне и в санузлах.

5. Прогрев помещения. Повышение температуры воздуха увеличивает его способность удерживать влагу, тем самым снижая относительную влажность.

Ответ: Для обеспечения нормативной влажности воздуха следует использовать методы ее повышения (увлажнители, влажная уборка, комнатные растения) при излишней сухости или методы ее понижения (проветривание, осушители, исправная вентиляция) при избыточной влажности.