XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Увлажнители воздуха
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Сухой воздух вреден не только для нашего здоровья и общего самочувствия, но также негативно влияет на мебель и комнатные растения. Поэтому увлажнитель воздуха в современных условиях просто необходим.
Цель: создание удобного и практичного увлажнителя воздуха, чтобы он смог увлажнить воздух.
Проблема: сложно найти такую конструкцию, чтобы он был и компактным, но и мощным.
Актуальность: в наше время многие люди болеют хроническими заболеваниями дыхательной системы, например, астма. Для поддержания здоровья и создания оптимальной влажности воздуха необходим увлажнитель воздуха.
Задачи:
1) Изучить литературу о увлажнителях воздуха и понять каким способом его изготовить.
2) Сделать правильный по конструкции увлажнитель, по примерам из интернета и литературы.
3) Изучение рынка увлажнителей воздуха для того, чтобы выбрать лучший увлажнитель
4) Сравнить эффективность работы покупного и самодельного увлажнителей
Объект: Увлажнитель воздуха.
Предмет исследования: Увлажнитель воздуха своими руками егоконструкция и способ работы увлажнителя.
I Основная часть
Глава 1 Влажность воздуха и ее значение в жизни
-
-
Зачем нужно увлажнять воздух в помещении
-
Следить за уровнем влажности просто необходимо. Но чем вреден сухой воздух в квартире? Зачем нужен увлажнитель воздуха в квартире – хотя бы самодельный?
• Сухой воздух вызывает першение в горле, кашель, сушит слизистые носа и глаз; проблемы с глазами особенно актуальны для тех, кто пользуется линзами.
• Воздух с пониженной влажностью и повышенным содержанием пыли особенно опасен для детей, астматиков и аллергиков. К тому же риск появления аллергии возрастает и у здоровых людей.
• При недостатке влаги часто повышается утомляемость, сонливость, иногда даже возникает головная боль.
• Волосы и ногти становятся более ломкими и блеклыми, а кожа пересушивается.
• В сухом теплом воздухе бактерии и вирусы имеют свойство быстрее размножаться, а значит, повышается риск возникновения заболеваний.
• Сухой воздух негативно влияет не только на человека. От недостатка влажности перестают расти или пересыхают комнатные растения, быстрее приходят в негодность деревянная мебель, окна, двери, музыкальные инструменты и т.д.
Впрочем, последствий чрезмерно высокой влажности тоже много, так что лучше соблюдать золотую середину. Чтобы в квартире было комфортно, необходимо поддерживать уровень влажности 40–60%.
-
-
Как можно определить влажность воздуха
-
Определить уровень влажности в помещении можно несколькими способами. Если у Вас под рукой нет специальных приборов, можно воспользоваться народными способами. Точную цифру так, конечно, не определить, но, если помещение нуждается в увлажнении – Вы точно об этом узнаете.
1. Налейте воды в бутылку. Поставьте ее в холодильник на несколько часов. Достаньте емкость и оставьте в комнате на пять минут. Стенки бутылки быстро покроются конденсатом. Если через пять минут капли на бутылке почти высохли, значит, воздух в помещении очень сухой. При чрезмерно высокой влажности капли превратятся в небольшую лужицу. Если капли будут медленно сползать по ней, значит, влажность нормальная.
2. Также измерить уровень влажности поможет еловая шишка. Полностью раскрытая шишка говорит о низкой влажности; если чешуйки шишки только слегка приоткрыты или плотно прижаты друг к другу, значит, проблем с влажностью нет.
Чтобы узнать точное содержание влаги в воздухе, понадобится гигрометр или психрометр. Главное – ставить его подальше от батарей и других отопительных приборов: так Вы получите наиболее достоверную информацию [4].
Чтобы понять, как работают эти и другие приборы рассмотрим, что же называют влажность воздуха и с чем связано это понятие.
-
-
Что такое влажность воздуха.
-
Воздух на берегу моря или речке отличается от воздуха в пустыне.
Все дело в разной влажности воздуха. Интуитивно вы легко определяете, где воздух более влажный: у берегов водоемов, в бассейне, в ванной комнате. Но что такое влажность в физике? Можно ли измерить ее количественно? От чего она зависит?
Начнем издалека: чтобы основательно разобраться в теме, нам необходимо понять, что такое испарение и насыщенный пар.
Испарение — это парообразование, которое происходит на поверхности жидкости.
Но возникает вопрос: «Разве за парообразование не отвечает процесс кипения?»
Дело в том, что кипение происходит только при температуре кипения и этот процесс затрагивает весь объем жидкости. Испарение же способно происходить при любой температуре и только на поверхности.
В чем причина этого процесса?
Как мы знаем, молекулы жидкости находятся в бесконечном хаотичном движении. При этом скорости молекул отличаются друг от друга, и, если быстрая молекула окажется у поверхности жидкости, ей удастся вырваться, вылететь из вещества. Частиц, подобных ей, достаточно много, и процесс будет происходить до тех пор, пока вся жидкость не испарится. Если оставить стакан с водой без присмотра на пару минут, вряд ли произойдет что-то непоправимое — вы не заметите, что объем изменился. Но стоит забыть про емкость на пару дней, как от воды не останется и следа.
Скорость испарения зависит от трех факторов. Первый — это род вещества: некоторые жидкости испаряются быстрее, чем остальные. Это происходит потому, что молекулы обладают меньшими силами притяжения: можно легко их преодолеть и вырваться на свободу. Так, эфир является более «независимым», чем пресная вода, он испаряется очень и очень быстро.
Также испарение зависит от температуры, причем эта зависимость прямо пропорциональна: чем больше температура, тем большее количество молекул вылетает из жидкости.
На процесс испарения влияет и площадь поверхности жидкости. Чем больше площадь поверхности жидкости, тем быстрее идет процесс испарения. Эта зависимость легко прослеживается и в бытовых вопросах: если вы случайно разлили что-то на пол, стоит растереть лужу по всей его поверхности — так она быстрее высохнет. А чтобы белье быстрее высохло, лучше его расправить, чем развесить в мятом состоянии [3].
Наряду с процессом испарения происходит и обратный ему процесс: часть молекул, вылетевших с поверхности жидкости, вновь возвращается в нее.
Когда количество молекул, вылетевших из жидкости, равно количеству молекул, вернувшихся в жидкость, наступает так называемое динамическое равновесие. С этого момента число молекул пара над жидкостью будет постоянным.
Насыщенный пар — пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.
В таком случае ненасыщенный пар — пар, который не находится в динамическом равновесии. Это означает, что количество молекул, находящееся над жидкостью, не постоянно и процесс испарения продолжается.
На нашей планете вода испаряется непрерывно: с поверхностей рек, озер, морей, океанов, а также с растительных и ледяных покровов. Атмосфера всегда наполнена водяным паром — тут-то в дело и вступает понятие влажности [2].
Абсолютная и относительная влажность
Влажность воздуха — это содержание в нем водяных паров. В физике разделяют абсолютную и относительную влажность.
Абсолютная влажность