ODREĐIVANJE VLAŽNOSTI ZRAKA

Transcript

1 ODREĐIVANJE VLAŽNOSTI ZRAKA Učenici: Zvonimir Boban (8 raz.) Pio Tutić (8 raz.) Mentor: Jadranka Vujčić OŠ Dobri Kliška Split

2 1. Uvod u svijetu se danas što više pokušava shvatiti klimatske promjene i njihov utjecaj na okoliš i ljude izrada eksperimentalnog modela kojim bi praktično odredili apsolutnu i relativnu vlažnost zraka u učioinici mjerenja su se vršila na početku i na kraju nastave suradnja s Pomorsko-meteorološkim centrom u Splitu Kako popraviti kvalitetu zraka i štititi svoj okoliš?

3 2. Teorija Vlažnost količina vodene pare u zraku Vodena para u atmosferu dolazi na razne načine: isparavanje s površine biljaka isparavanje iz tla isparavanje s vodenih površina... Iskazivanje vlažnosti zraka: apsolutna vlažnost (φ ah ) maksimalna vlažnost (φ mh ) relativna vlažnost (φ rh )

4 Apsolutna vlažnost (φ ah ) je količina vodene pare u određenom volumenu zraka, tj. definiramo je količnikom mase vodene pare i volumena zraka. Maksimalna vlažnost (φ mh ) zraka je najveća količina vodene pare koju može primiti 1m 3 zraka dok ne dođe do kondenzacije vodene pare. Izražava se u gm -3. Maksimalna vlažnost zraka raste s porastom temperature.

5 Relativna vlažnost (φ rh ) zraka je količina vodene pare koja stvarno postoji u zraku u odnosu s onom koju zrak može zadržati pri toj temperaturi. Kada zrak ne može zadržati cijelu količinu vodene pare, ona se kondenzira kao rosa. Relativna vlažnost je količnik apsolutne vlažnosti i maksimalne vlažnosti pri toj temperaturi. Relativna vlažnost se izražava u postocima.

6 Vlažnost i temperatura relativna vlažnost i temperatura su bitne komponente udobnog radnog okoliša jedini faktori koji određuju koliko će vodene pare biti u zraku su raspoloživost vodei količina toplinske energije da se izvrši isparavanje isparavanje prvenstveno ovisi o temperaturi vode a kondenzacija o temperaturi zraka

7 Temperatura rosišta temperatura rosišta je mjera za vlažnost kako se zrak hladi, raltivna vlažnost raste, kada relativna vlažnost dođe do 100% zrak se ohladi na temperaturu stvaranja rose temperatura pri kojoj počinje kondezacija vode je temperatura rosišta ako raste količina vlage, raste i temperatura rosišta ljudi reagiraju s neugodom na visoka rosišta

8 Uređaji za mjerenje i reguliranje vlažnosti humidistat se koristi za reguliranje vlažnosti u zgradi s odvlaživačem uređaj koji se koristi za mjerenje vlažnosti zove se psihrometar ili higrometar sateliti (sposobni odrediti koncentraciju vode u troposferi na visinama od 4km do 12km)

9 Zašto se brinuti zbog relativne vlažnosti i temperature? vlažnost zraka utječe na temperaturu našeg tijela pri sobnim temperaturama najugodnije se osjećamo ako je relativna vlažnos između 40%-60% neke od posljedica visoke relativne vlažnosti: insekti i plijesan brzo rastu metali korodiraju boja i tekstil se brže oštećuju organski materijali mijenjaju oblik neke od posljedica niske relativne vlažnosti: organski materijali izbacuju vlagu koju sadrže organski materijali postaju suhi i lomljivi

10 3. Eksperiment Cilj: Eksp. pokazati vezu između temperature i relativne vlažnosti Objasniti kako vlažnost zraka utječe na ljudsko tijelo Ukazati na lokalne i globalne probleme naše životne okoline Povezati znanja o ekologiji Zadatak: Odrediti apsolutnu i relativnu vlažnost zraka u učionici fizike pomoću rosišta

11 Pribor: široka epruveta s metalnim prstenom pri dnu čep za epruvetu termometar gumeni balon dvije savijene cjevčice eter

12 Tijek rada Mjerenje temperature zraka kojemu želimo odrediti vlažnost Ulijevanje etera u epruvetu

13 Tijek rada Gumenim balonom tjeranje zraka u epruvetu koji izlazi kroz kraću cijev i ubrzava isparavanje etera Eter, epruveta, metalni prsten i zrak koji se nalazi izvana oko nje naglo se hladi što pratimo pomoću termometra u epruveti Kada je temperatura dostigla rosište, vodene pare sadržane u zraku u učionici, počinju se kondenzirati na metalnom prstenu Brišući prstom metalni prsten, opazim da se orosio. Temperatura koju pokazuje termometar u epruveti je temperatura rosišta

14 Tijek rada Traženje maksimalne vlažnosti u tablici za tu temperaturu rosišta (to je ujedno apsolutna vlažnost za zrak koji se nalazi oko epruvete) MAKSIMALNA VLAŽNOST ZRAKA t / C φ m / gm -3 t / C φ m / gm Određivanje rosišta i pripadne vlažnosti vršit ćemo više dana prije početka nastave i na završetku nastave

15 Temperature zraka ( C) u 07 h, učionica mjesec dan temperatura zraka t 1 / C maksimalna vlažnost zraka φ mh / gm -3 temperatura rosišta t 2 / C apsolutna vlažnost zraka φ ah / gm -3 relativna vlažnost φ rh % R U J % 61% A N % % L I S % 53% T O % P % A D % S % T U D % 61% E N % I % P R O % 50% S I % N % A C %

16 Temperature zraka ( C) u 13 h, učionica mjesec dan temperatura zraka t 1 / C maksimalna vlažnost zraka φ mh / gm -3 temperatura rosišta t 2 / C apsolutna vlažnost zraka φ ah / gm -3 relativna vlažnost φ rh % R U J % 66% A N % % L I S % 65% T O % P % A D % S % T U D % 40% E N % I % P R O % 45% S I N % 40% A C %

17 Analiza visoka relativna vlažnost pokazuje da je rosište bliže prisutnoj temperaturi zraka relativna vlažnost se u studenom i prosincu znala spustiti do 40% što je na samoj granici ugodnosti slijedeća četiri dijagrama prikazuju analizu temperature i vlažnosti zraka zadnjih 6 god. u Splitu (podaci su dobiveni od hidrometeorološkog zavoda u Splitu)

18 Analiza Dijagram 1: Temperature zraka ( C) u 07 h, meteorološka postaja Split Marjan Dijagram 2: Temperature zraka ( C) u 13 h, meteorološka postaja Split Marjan Temperatura / C Temperatura / C Rujan Listopad Studeni Prosinac 0.00 Rujan Listopad Studeni Prosinac

19 Analiza Dijagram 3: Relativna vlažnost (%) u 07 h, meteorološka postaja Split Marjan Dijagram 4: Relativna vlažnost (%) u 13 h, meteorološka postaja Split Marjan Relativna vlaznost / % Relativna vlaznost / % Rujan Listopad Studeni Prosinac 0.00 Rujan Listopad Studeni Prosinac

20 Analiza iz dijagrama 3 i 4, koje prikazuju relativnu vlažnost zraka, vidimo da je u 07 h između 55% i 70%, dok je u 13 h između 45% i 65% zanimljiva činjenica je da je 07. godine bila najmanja prosječna temperatura gledajući zadnja četiri mjeseca svjetska istraživanja ukazuju na stalni porast temperatura zadnjih godina provjerili smo je li bio općeniti pad tijekom cijele godine na stranicama državnog hidrometeorološkog zavoda uspostavilo se da je godišnji prosjek ipak u porastu Promjena temperature od 05. do 07. godine. Promjena boje od bijele prema tamno crvenoj označava porast temperature.

21 Dijagram 5: Usporedba relativnih vlažnosti Za svaki mjesec smo uzeli prosjek relativnih vlažnosti od - og do 21-og dana u mjesecu tijekom dana se na otvorenom vlažnost zraka smanji (zbog povećanje temperature iako ne mora uvijek vrijediti) u 9. i 10. mjesecu u učionici se tijekom jutra poveća vlažnost zraka iako se poveća i temperatura (znojenje, izdisanje) u 11. i 12. mjesecu tijekom jutra u učionici pada vlažnost zraka preko 15% i dostiže donju granicu ugodnosti od 40% (zagrijavanje učionice)

22 4. Zaključak pri visokoj vlažnosti znojenje je manje učinkovito pa nam je toplije, i odatle želja da otklonimo vlažnost iz zraka s klima uređajem ljeti zimi, grijanje hladnog vanjskog zraka može smanjiti razinu unutarnje relativne vlažnosti ispod 40%, dovodeći do neugodnosti kao što je suha koža i pretjerana žeđ

23 Prilagođavanje uvjeta unutar učionice kada je temperatura visoka izvan školske zgrade, možemo ograničiti promjenu temperature unutar učionice ugraditi unutarnje zastore na prozorima kao zaštitu od vanjskih uvjeta ili vanjske roletne izolirati zidove i stropove u uvjetima visoke relativne vlažnosti potrebno je klimatizirati učionice da se reducira vlažnost iz zraka ili koristiti upijač vlage poticati učenike da ostavljaju vlažne kišobrane i kapute na glavnom ulazu zimi grijanje unutar učionice snižava relativnu vlažnost pa je tada potrebno imati naprave za vlaženje ili posude s vodom za isparavanje

24 5. Literatura 1. Nikola Cindro: Fizika I - Mehanika Valovi Toplina, ŠK Zagreb, Zlatko Šporer: Toplina, ŠK Zagreb, Izvor: Wikipedija