МБОУ Емешевксая средняя общеобразовательная школа
Районная  научно-практическая конференция «Физика вокруг нас» 

Проектная работа
Тема:
«Влажность воздуха и
её влияние на здоровье человека»

                                     Выполнила: Симолкина А. ученица 10 класса
                                 Руководитель: учитель физики и математики
              Кузнецова С.Г.          

2016 год
с. Емешево
Содержание.
   1. Введение
   2. Цель, задачи 
   3. Основная часть.
•	Характеристики влажности воздуха
•	Приборы для измерения влажности воздуха
•	Низкая влажность
•	Высокая влажность
•	Методы поддержания влажности на оптимальном уровне
•	Выяснение процентного содержания влаги в квартирах жилых домов с печным отоплением и газовым.
4. Заключение.
    5. Список использованной литературы.

1.Введение
Влага является одним из обязательных компонентов всех живых организмов на земле, окружающей нас биосферы, а также большинства материалов, используемых человеком. Содержание влаги в окружающей среде оказывает влияние на характер и интенсивность происходящих в живых объектах биохимических и физико-химических процессов. От влажности зависят физические, химические, механические и технологические свойства значительной части неметаллических материалов. 
Впервые о влажности воздуха я узнала на уроках окружающий мир и  физики, изучая темы «Кругообращение воды»  и  «Тепловые явления». Занимательные опыты и лабораторные работы произвели на меня огромное впечатление, и я захотела еще больше узнать об этом удивительном явлении. Влажность воздуха играет огромную роль в мире и повседневной жизни человека. От нее зависит здоровье людей, климат на планете, качество мебели, книг, зданий. 
Цель моей работы:  узнать о характеристиках влажности, познакомиться измерителями влажности и сделать прибор для измерения влажности воздуха и выяснить, как влияет влажность воздуха на человека.
Задачи:
•	Изучить теоретический материал по данной теме. 
•	Сделать прибор для измерения влажности воздуха и измерить влажность воздуха в квартирах жилых домов и атмосферное давление.
•	Измерить характеристики самочувствия человека: артериальное давление, пульс.
•	Проанализировать данные, полученные за две недели.
•	Выявить зависимость характеристик здоровья человека от влажности воздуха.

Методы исследования:
1.	Поиск информации о влажности воздуха.
2.	Наблюдение атмосферного давления и измерение влажности воздуха в квартире с газовым и печным отоплением.
3.	 Измерение давления и пульса человека.

2	Основная часть.
Просмотрев литературу по моей теме, я узнала, что воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов. В воздухе всегда есть и водяной пар. Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озер и рек, не является насыщенным. Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация. 
Содержание водяного пара в воздухе – его влажность – характеризуется рядом величин. 
За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара , содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и выражают в граммах на кубический метр. Абсолютная влажность показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре воздуха. Однако количество влаги в воздухе не постоянно и в значительной степени зависит от его температуры. Чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может в себе удерживать, и наоборот. Поэтому для более корректного определения влаги в воздухе ввели дополнительное понятие – относительная влажность.
 Относительной влажностью воздуха  называют выраженное в процентах отношение , где    - абсолютная влажность, а 0– плотность насыщенного водяного пара при данной температуре. Итак, для вычисления относительной влажности надо знать плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре.
Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах можно найти, воспользовавшись специальными таблицами, которые имеются в справочниках или задачниках по физике.
Барометрическое атмосферное давление тесно взаимосвязано с влажностью воздуха. Неслучайно поэтому большинство простейших народных приборов - предсказателей погоды - основано на установлении колебаний влажности воздуха. Это обусловлено тем, что плотность водяных паров по отношению к плотности воздуха, принимаемой за единицу, равна 0,623. Поэтому влажный воздух легче сухого, а атмосферное давление в нем падает. Следовательно, когда давление снижается, воздух становится более насыщенным. Температура, при которой воздух в процессе своего охлаждения становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы. Из водяных паров образуются облака и можно ожидать выпадение осадков: дождь, снег, град.
Для того чтобы легче было измерять влажность воздуха есть специальные приборы. Гигрометр: Данный способ измерения влажности основан на изменении длины гигроскопических нитей (волос, или синтетических нитей). Точность таких измерений составляет около ±5% относительной влажности.

Конденсационный гигрометр: Данный способ измерения основан на определение абсолютной влажности воздуха по точке росы.

     Психрометр: Психрометрический  способ измерений основан на физическом эффекте охлаждения при процессах испарения. Один термометр считывает температуру окружающего воздуха, а другой - считывает температуру влажного термометра. Термометр (считывающий температуру окружающего воздуха) увлажнен хлопковой тканью и обдувается воздухом. Испарение охлаждает термометр, и при наступлении состояния равновесия, влажность подсчитывается по показаниям сухого и влажного термометра.
Степень точности 1% относительной влажности достигается при использовании точных термометров, а также, при условии аккуратного обслуживания оборудования.
Для определения относительной влажности воздуха использовалась психрометрическая таблица, которую можно  взять  в  любой  справочной  литературе (см. приложение 1). 
  Воздух с относительной влажностью до 55% принято называть сухим, от 56% до 70% - умеренно сухим, от 71% до 85% - умеренно влажным, от 85% и выше – сильно влажным. Здоровый человек чувствует себя комфортно в диапазоне влажности от 30 до 60%.
Низкая влажность воздуха
   Слишком сухой воздух может высушивать кожу и быстрее обезвоживать организм. В первую очередь страдают слизистые оболочки, контактирующие с открытым воздухом, они покрываются микротрещинами и пересыхают, открывая прямую дорогу в организм вредоносным бактериям и вирусам.
   Влажность влияет на потоотделение и тепловой обмен, а также на плотность кислорода в атмосфере. При относительной влажности воздуха менее 10% даже здоровые люди испытывают ощущение сухости в носоглотке, «резь» в глазах, может даже начаться носовое кровотечение. Особенно опасен сухой воздух для больных бронхиальной астмой, у них наблюдается общее ухудшение самочувствия, возможны приступы.
  Тем не менее, сухой воздух позволяет легче переносить низкие и высокие температуры. Так, например, при малой относительной влажности летняя жара переносится легче, чем та же температура, но в районах с высокой влажностью. То же самое и с отрицательными температурами. Сильные морозы при низкой влажности приносят гораздо меньший дискомфорт, чем небольшой «минус» в условиях влажного воздуха.
Высокая влажность воздуха
 На высокую влажность больше реагируют больные гипертонической болезнью, атеросклерозом, люди с различными сердечнососудистыми заболеваниями. При сильновлажном воздухе (80…95%) возможны обострения и приступы.
   При температуре окружающей среды +25°C и выше и одновременно влажном воздухе нарушается отдача тепла с поверхности кожи, и организм может перегреться. Первые признаки избыточного тепла: ощущение духоты и тяжести, ухудшение самочувствия, пониженная работоспособность. Постоянное пребывание человека в помещениях с высокой влажностью приводит к снижению сопротивляемости организма к инфекционным и простудным заболеваниям, а также к более серьезным последствиям: заболеванию почек, туберкулезу, ревматизму и т.д.
   От высокой влажности страдает не только организм человека, но и интерьер помещений. В сырых местах развиваются грибок и плесень, выделяющие большое количество спор в атмосферу помещения, заражая воздух, которым мы дышим. Опасность высокой влажности – в медленной скорости реакций. На протяжении многих лет можно не замечать причины ухудшения здоровья, самочувствия и появления различных болезней. Первейшей и наиболее эффективной мерой борьбы с повышенной влажностью является правильная вентиляция квартиры.
Методы поддержания влажности на оптимальном уровне
 При пониженной влажности можно воспользоваться «дедовским» методом: мокрые полотенца и ведра с водой под батареями системы отопления. Есть кондиционеры,  предназначенные для регулирования и поддержания заданной температуры воздуха в помещении. Более сложные установки кондиционирования снабжены механизмами очистки воздуха от загрязняющих частиц, притока свежего воздуха, увлажнения воздуха, обогащения воздуха кислородом и другими функциями, повышающими качество воздуха.
Если же, наоборот, воздух слишком влажный, например, на кухне, в ванной, прачечной или бассейне, прибегают к использованию осушителей, работа которых основана на одном из следующих принципов: абсорбция, конденсация или ассимиляция. На сегодняшний день, помимо вышеперечисленной техники для поддержания влажности воздуха на приемлемом уровне, можно использовать и кондиционеры с функциями автоматического контроля, увлажнения и осушения воздуха.
Объектом моего исследования является процентное содержание влаги в квартирах жилых домов с печным отоплением и газовым. Для измерения влажности воздуха я смастерила психрометр сама.  Для этого взяла два градусника и прикрепила их к доске. К одному градуснику для определения влажного значения температуры приделала емкость с водой. И каждый день записывала показания температур в квартире с печным отоплением и газовым отоплением. Также измеряла артериальное давление и пульс жильцов дома. И занесла эти показания в таблицу.               Газовое отопление
День	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	
Влажность, %	34	32	32	32	33	32	33	32	30	31	32	34	35	36	
Атмосферное давление,
 мм рт.ст.	761	757	749	748	751	745	753	744	743	749	754	760	760	761	
Систолическое 
давление человека,
мм рт.ст. 	118	122	125	126	125	126	138	143	124	118	114	118	130	122	
Диастолическое 
давление человека,
мм рт.ст. 	70	74	66	82	66	82	74	78	84	74	70	70	72	65	
Пульс человека	73	87	82	82	82	82	74	73	90	85	82	73	83	78	

Печное отопление
День	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	
Влажность, %	74	69	59	57	69	68	68	67	70	66	69	61	61	65	
Атмосферное давление,
 мм рт.ст.	761	757	749	748	751	745	753	744	743	749	754	760	760	761	
Систолическое 
давление человека,
мм рт.ст. 	105	105	120	122	110	120	107	110	96	125	100	100	100	105	
Диастолическое 
давление человека,
мм рт.ст. 	72	68	68	69	68	70	64	70	75	68	67	70	80	80	
Пульс человека	76	67	64	62	66	72	69	67	80	66	67	75	75	78	
 
    И заметила, что в квартире  с печным отоплением влажность воздуха повышена, а с газовым отоплением – понижена. 
     Влажность воздуха                            Газовое отопление
         
Атмосферное давление                             Печное отопление

Согласно теории, барометрическое атмосферное давление тесно взаимосвязано с влажностью воздуха: увеличение влажности воздуха влечет за собой снижение атмосферного давления. Эту закономерность подтверждают мои измерения, проводимые в течение 14 дней и представленные графически. Атмосферное давление оказывает значительное влияние на артериальное давление человека и его пульс. Из приведенных графиков видно, что характеристики здоровья человека зависят от уровня влажности вне зависимости от способа отопления жилого помещения и степени отклонения процентного содержания влаги от нормы.
Выводы
На основании результатов данного исследования доказано влияние колебаний влажности воздуха на здоровье человека:
1.	изменения влажности воздуха  вызывают колебания диастолического и систолического давления человека;
2.	рост влажности воздуха ведет к уменьшению систолического давления и увеличению диастолического давления;
3.	при колебаниях влажности воздуха в течение определённого интервала времени наблюдаются резкие перепады между диастолическим и систолическим давлением;
4.	изменения влажности воздуха влияют на пульс человека: скачок влажности вызывает учащение сердцебиения.
3. Заключение
Для улучшения состояния здоровья человека я рекомендую:
•	контролировать уровень влажности в квартире;
•	использовать возможные средства для поддержания оптимальной влажности воздуха для человека.

Список литературы и  интернет-ресурсов
1.	Перышкин А.В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2013. – 240 с.
2.	Воздействие влажности воздуха на организм человека. // http://www.easy-physic.ru/volosnoj-volosyanoj-gigrometr/
3.	Индикаторы погоды. // http://www.valleyflora.ru/25.html
4.	Влияние атмосферного давления на артериальное давление. // http://davlenie-ok.ru/vliyanie-atmosfernogo-davleniya-na-arterialnoe-davlenie.html
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/
8.http://meteoweb.ru/phenom.php.

Приложение 1
Психрометрическая таблица
Показ.
Влаж.
t, c	Разность показаний сухого и влажного температур	
	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	
0	100	90	81	73	64	57	50	43	36	31	26	20	16	11	7	3		
1	100	90	82	74	66	59	52	45	39	33	29	23	19	16	11	7		
2	100	90	83	75	67	61	54	47	42	35	31	26	23	18	14	10		
3	100	90	83	76	69	63	56	49	44	39	34	29	26	21	17	13	10	
4	100	91	84	77	70	64	57	51	46	41	36	32	28	24	20	16	14	
5	100	91	85	78	71	65	59	54	48	43	39	34	30	27	23	19	17	
6	100	92	85	78	72	66	61	56	50	45	41	35	33	29	26	22	19	
7	100	92	86	79	73	67	62	57	52	47	43	39	35	31	28	25	22	
8	100	92	86	80	74	68	63	58	54	49	45	41	37	33	30	27	25	
9	100	93	86	81	75	70	65	60	55	51	47	43	39	35	32	29	27	
10	100	94	87	82	76	71	66	61	57	53	48	45	41	38	34	31	28	
11	100	94	88	82	77	72	67	62	58	55	50	47	43	40	36	33	30	
12	100	94	88	82	78	73	68	63	59	56	52	48	44	42	38	35	32	
13	100	94	88	83	78	73	69	64	61	57	53	50	46	43	40	37	34	
14	100	94	89	83	79	74	70	66	62	58	54	51	47	45	41	38	36	
15	100	94	89	84	80	75	71	67	63	59	55	52	49	46	43	41	37	
16	100	95	90	84	80	75	72	67	64	60	57	53	50	48	44	42	39	
17	100	95	90	84	81	76	73	68	65	61	58	54	52	49	46	44	40	
18	100	95	90	85	81	76	74	69	66	62	59	56	53	50	47	45	42	
19	100	95	91	85	82	77	74	70	66	63	60	57	54	51	48	46	43	
20	100	95	91	86	82	78	75	71	67	64	61	58	55	53	49	47	44	
21	100	95	91	86	83	79	75	71	68	65	62	59	56	54	51	49	46	
22	100	95	91	87	83	79	76	72	69	65	63	60	57	55	52	50	47	
23	100	96	91	87	83	80	76	72	69	66	63	61	58	56	53	51	48	
24	100	96	92	88	84	80	77	73	70	67	64	62	59	56	53	52	49	
25	100	99	92	88	84	81	77	74	70	68	65	63	59	58	54	52	50	
26	100	96	92	88	85	81	78	74	71	68	65	63	60	58	55	53	51	
27	100	96	92	88	85	81	78	75	72	69	66	64	61	59	56	54	51	
28	100	96	92	89	85	82	79	75	72	69	67	65	62	60	57	54	52	
29	100	96	92	89	85	82	79	75	73	71	67	65	62	60	57	55	53	
30	100	96	92	89	85	82	79	77	73	71	68	66	63	61	58	56	55	
31	100	96	93	89	85	83	80	77	74	72	69	67	64	61	59	57	55	
32	100	96	93	89	86	83	80	77	75	72	70	67	65	62	60	58	56	
33	100	96	93	89	86	83	80	78	75	72	70	68	66	63	61	59	57	
34	100	96	93	89	86	83	81	78	76	73	71	69	66	64	62	59	57	
35	100	96	93	89	87	83	81	79	76	74	71	69	67	65	62	60	58	
36	100	96	93	89	87	84	82	79	77	74	72	70	67	65	63	60	59	
37	100	96	93	90	87	85	82	79	77	75	72	70	68	65	63	61	59	
38	100	96	94	91	88	85	82	80	77	75	73	70	68	66	64	61	59	
39	100	97	94	91	88	85	82	80	77	75	73	71	68	66	64	62	59	
40	100	97	94	91	88	85	82	80	78	76	73	71	68	66	64	62	60	
41	100	97	94	91	88	85	83	80	78	76	73	71	69	66	65	63	61	
42	100	97	94	91	88	85	83	80	78	76	73	71	69	67	65	63	61	
43	100	97	94	91	88	86	83	81	78	76	73	72	69	67	65	64	62	
44	100	97	94	91	89	86	83	81	78	76	74	72	70	68	66	64	63	
45	100	97	94	91	89	86	84	81	79	77	75	72	70	68	66	65	63