Конспект урока физики "Влажность воздуха"; 10 класс

Влажность воздуха

Опорные знания:

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

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

3. Что такое точка росы (температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным)

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

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

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

7. Что такое кипение (интенсивный процесс испарения)

8. Как кипение завивит от давления (чем больше давление атмосферное, тем температура кипения больше)

Новые знания:

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 — р - плотность водяного пара [единица измерения — кг/м3].

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

4. Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

5. Написать формулу для относительной влажности воздуха.

Также относительную влажность можно вычислять через отношение плотностей и отношение концентраций.

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

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр
( по др. гречески "психрос" означает холодный).
Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения.

Даутова Гульсесек Вазировна

Учитель физики

МБОУ СОШ имени А. С. Исхакова с. Уральск

10 класс

Тема: Влажность воздуха.

Цели:

Учебные: Объяснить учащимся смысл понятий «Влажность воздуха», «Абсолютная влажность», «Относительная влажность», «Точка рoсы», дать понятие о способах измерения влажности воздуха.

Развивающие: Научить решать задачи по определению влажности воздуха, развивать наблюдательность, познавательный интерес.

Воспитательные: Формирование положительного интереса к физике, показать значение влажности воздуха в жизни, способы применения в метеорологии.

План урока:

1. Целеполагание — 2 мин.

2. Актуализация знаний — 3 мин.

3. Изучение новой темы — 20 мин

   1) Работа с учебником — 5 мин

   2) Первичное закрепление теоретического материала — 5 мин

   - физминутка

   3) Лабораторная работа «Измерение влажности воздуха» - 10 мин

4. Закрепление новой темы — 10 мин

5. Итоги урока — 3 мин

6. Домашнее задание — 2 мин

Ход урока:

1. Учитель: Отгадайте загадки:

Зимой лежал, а весной в речку побежал.(Снег)

Седой дедушка у ворот всем глаза заволок.(Туман)

Утром бусы засверкали,
Всю траву собой заткали,
А пошли искать их днем, —
Ищем, ищем, не найдем! (Роса)

Не снег, не лед,
А серебром деревья уберет.(Иней)

Без крыльев летят, без ног бегут, без паруса плывут.(Облака)

Кто это такой садовник —
Полил вишню и крыжовник,
Полил сливу и цветы,
Вымыл травы и цветы?(Дождь)

Вырос лес, белый весь: пешим не войти и конным не въехать.(Узор на стекле)

Учитель: Что объединяет все эти физические явления?
Ученик: Вода, которая находится в воздухе.

Учитель: Тема урока — Влажность воздуха.

2. Учитель: Что мы должны знать о влажности воздуха?

   Ответы учеников: Определенеие влажности воздуха, обозначение, единицы измерения, формула, способы измерения, способы вычисления, применение и значение в жизни.

   Итак, цели урока:

   1. Понять смысл понятий «Влажность воздуха», «Абсолютная влажность», «Относительная влажность»

   2. Научиться измерять влажность воздуха.

   3. Научиться вычислять влажность воздуха.

   4. Выяснить значение влажности воздуха в жизни.

   Опорные знания:

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

   Что такое конденсация (процесс перехода из пара в жидкость)

   Что такое точка росы (температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным)

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

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

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

   Что такое кипение (интенсивный процесс испарения)

   Как кипение завивит от давления (чем больше давление атмосферное, тем температура кипения больше)

3. Работа по новой теме:(20 мин)

   Вводная беседа учителя:

   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, сконной 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
   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.

   1. Самостоятельное изучение темы по параграфу по вопросам:

   - Что такое влажность воздуха

   - Что такое абсолютная влажность

   - Что такое парциальное давление

   - Что такое относительная влжность

   - Формула относительной влажности, единица измерения

   - Как измеряют влажность воздуха

   2. Ответы учеников по новой теме

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

   - 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].

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

   - Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

   - написать на доске формулу, измеряется в процентах. Также относительную влажность можно вычислять через отношение плотностей и отношение концентраций.

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

   Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

   Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной гигрометр в зимнее время являются основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещения.

   Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр
   ( по др. гречески "психрос" означает холодный).
   Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения.
   Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться.

   В психрометре есть два термометра. Один - обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

   Физминутка

   3. Лабораторная работа «Измерение относительной влажности воздуха»

   - ТБ во время работы с оборудованием: аккуратно работать с термометром, не зажимать сильно на штативе, чтобы не разбилась. Отметить в тетради по ТБ.

   - Оформить лаботаторную работу в тетрадях

   - Цель: Овладеть практическим приемом определения относительной влажности воздуха с использованием термометра и психрометрической таблицы

   - Записать показание термометра Т1

   - Вокруг резервуара с ртутью намотать 2-3 слоя марли и закрепить

   - Закрепить термометр на штативе

   - Поднести стакан и погрузить марлю в воду

   - После того, как марля пропитается водой, стакан убрать и следить за показаниями термометра

   - Определить температуру Т2

   - По психрометрической таблице определить относительную влажность воздуха

   Есть достаточно простой способ определения влажности воздуха без гигрометра.
   Наберите в стопку холодной воды из под крана. Поставьте её в холодильник на несколько часов, так чтобы вода успела остыть до температуры 3 - 5 ºС (средняя температура для холодильной камеры). В комнате, в которой вы хотите узнать влажность воздуха, поместите стопку с водой вдали от отопительных приборов и понаблюдайте за поверхностью стекла в течение пяти минут.

   Если поверхность стенок стопки сначала запотела, а через пять минут уже была сухой, то в данном помещении воздух сухой.

   Если через пять минут стенки так и остались запотевшими – это средняя влажность.

   Если по истечении пяти минут на поверхности стекла образовались ручейки воды – это свидетельствует о высокой влажности в помещении.

   - Сделать выводы к лабораторноя работе

4. Решенеи задач

   № 564 - Как по внешнему виду отличить в бане трубу с холодной водой от трубы с горячей водой? Холодная вода будет запотевшей из-за конденсации

   № 565 - Чем объяснить появление инея на оконных стеклах?С какой стороны стекла они появляются? Иней — это замерзшие пары. Появляется с внутренней стороны стекла, так как там плотность насыщенных паров много больше плотности насыщенных паров на улице.

   № 566 - Парциальное давление водяного пара в воздухе при 19С было 1,1 кПа. Найти относительную влажность. По таблце 5 р нас равна 2,2 кПа при 19С. Относительная влажность воздуха равна 1,1 кПа/2,2 кПа*100%=50%.

   № 567 - В 4 м3 воздуха при температуре 16С находится 40 г водяного пара. Найти относительную влажность. По таблице 5 плотность насыщенного пара при 16С равна 13,6 г/м3. Относительная влажность равна 40 г / (4 м3*13,6 г/м3)*100%=74%

   - ЕГЭ:А10: 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 отношению рнен на рнас*100%. При Т постоянном рнен1*V1=pнен2*V2. V2=V1/2. pнен2=2*рнен1. Влажность во втором случае в 2 раза больше, т. е. 120%, но влажность такой быть не может, берем ответ 2.

5. Заполнение таблицы

6. 
   Домашнее задание параграф 72- читать, упражнение 14 — решить задачи.

   Литература:

   Физика-10, Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин, М: Просвещение, 2010

Задачник по физике 10-11 кл, А. П. Рымкевич, М: Дрофа, 2004.