Технологічні аспекти проведення заняття

Завдання 1. Визначення температури повітря.

Для визначення температури повітря використовують спиртові та ртутні термометри. Ртутні термометри не придатні для вимірювання низьких температур.

Термометри можуть мати різні шкали: Цельсія (інтервал вимірювання - від 0 до 100 °C), Реомюра (від 0 до 80 °R), Фаренгейта (від 32 до 212 °F). У всіх шкалах нижня поділка показує температуру танення льоду, верхня - температуру кипіння води. Переведення показників температури з різних шкал здійснюють за допомогою таких коефіцієнтів:

1 °С= 4/5°R = 9/5 °F

При вимірюванні температури повітря слід дотримуватись таких загальних правил:

1) при реєстрації показників термометра око встановлюють навпроти лінії відліку; користуючись ртутним термометром, відлік проводять по уявній лінії, дотичній до випуклої частини меніска, користуючись спиртовим - по дотичні ввігнутої частини меніска;

2) прилади, якими визначають температуру повітря, встановлюють таким чином, щоб виключалась дія на них сонячного проміння, надто нагрітих або охолоджених предметів;

3) термометри підвішуються на штативі або нитці;

4) реєстрацію показників термометрів проводять через 10 хвилин після встановлення;

5) при дослідженні температурного режиму приміщень і критих спортивних споруд температуру повітря вимірюють в трьох місцях: в центрі приміщення, біля зовнішньої та внутрішньої стін (табл. 1). В аудиторних приміщеннях крім того температуру фіксують з зонах розміщення техніки і перебування робітників.

Таблиця 1

Схема точок вимірювання і обчислення показників температури повітря в приміщенні

Відстань від підлоги	Температура по вертикалі (в центрі приміщення)	Температура по горизонталі
		Біля внутрішньої стіни	Біля зовнішньої стіни
1,5	Т1	Т3	Т4
0,1	Т2
Температурний перепад	Т1-Т2	Т3-Т4

Гігієнічні нормативи температур для основних та допоміжних споруд вказані в таблиці 2.

Оптимальна температура в класних кімнатах — 18 , в шкільних спортивних залах — 15-17. Допустимий горизонтальний перепад температур — 2, вертикальний — 2,5 .

Таблиця 2

Температурні норми для приміщень (помірна кліматична зона)

Вид приміщення	Оптимальна температура С
	Взимку	Влітку
аудиторія	18	20
комп’ютерний клас	19	20
спортивні зали	15	17

Завдання 2. Визначення атмосферного тиску.

Атмосферний тиск вимірюють барометрами. Вони бувають ртутними та металічними. Металічні барометри-анероїди дають менш точні покази атмосферного тиску, але зручні з користуванні, більш безпечні. їх робота ґрунтується на властивості безповітряної анероїдної мембранної металевої коробки деформуватися під впливом зміни атмосферного тиску. При пониженні тиску її стінки випрямляються а при; підвищенні - прогинаються. За допомогою механізму зміна кривизни анероїдної мембрани передається на стрілку, яка рухається по градуйованій шкалі.

Для більш правильного визначення атмосферного тиску зносяться шкалова, температурна і додаткова поправки, які вказані в паспорті кожного приладу.

Безперервну реєстрацію динаміки атмосферного тиску здійснюють барографи, в яких реєструючою частиною є стрілка з пером і барабан з годинниковим механізмом.

Міжнародною одиницею вимірювання тиску є паскаль (Па = 1н/м²). Її похідні — бар (1 бap = 105 Па), атмосфера (1 атм = 101325 Па), міліметр ртутного стовпчика (1 мм.рт.ст. = 133,322 Па). Переведення величин атмосферного тиску в різні одиниці здійснюють за допомогою такої схеми:

1 мм.рт.ст. = 1 гПа * 3/4 = 1 мбар * 3/4

Тиск атмосфери на рівні моря в широті 45º вважають нормальний. Він рівний 1013 г Па /1013 мбар, 760 мм. рт. ст., 1 зтм./.

В нижніх шарах атмосфери тиск з підняттям на кожні 10,5 м зменшується на 1 мм. рт. ст. Цю закономірність використовують при визначенні висоти різних об'єктів.

Завдання 3. Визначення вологості повітря.

Кількість водяних парів в грамах, яка міститься в 1 м³ повітря, називається абсолютною вологістю повітря (А).

Максимальна вологість (М) — це кількість водяній парів, яка необхідна для повного насичення 1 м³ повітря вологою при певній температурі (табл. з).

Відносна вологість (В) - відношення абсолютної вологості до максимальної, яке виражена з процентах. Вона визначається за формулою:

Відносна вологість вказує на ступінь насичення повітря водяними парами. Її визначають станційним (Августа) або аспіраційним (Ассмана) психрометрами.

Станційний психрометр складається з двох однакових ртутних або спиртових термометрів, які фіксуються на штативі. Резервуар одного з них (вологий термометр) обгорнутий кусочком тканини, змоченою дистильованою водою. При випаровуванні води резервуар вологого термометра охолоджується. За різницями показів сухого і вологого термометрів судять про відносну вологість повітря тому, що інтенсивність випаровування залежить від ступені насичення повітря водяними парами. Психрометром Августа користуються в стаціонарних умовах (лабораторії, спортивні зали), в яких прилад не піддається тепловому опроміненню і дії зітру.

При визначенні відносної вологості станційний психрометр розміщують на висоті 1,5 м від підлоги. Покази термометрів знімають через 15 хвилин. Відносну вологість знаходять, користуючись таблицею 4,

В аспіраційному психрометрі резервуари обох термометрів розміщені в металевих трубочках, через які з певною швидкістю продувається повітря. Металеві трубочки захищають прилад від нагрівання сонцем та від повітряних потоків. Тому психрометром Ассмана можна користуватися в природних умовах.

Відносну вологість повітря визначають також гігрометрами. Їх принцип дії ґрунтується на властивості знежиреного людського волосся змінювати свою довжину з залежності від вологості повітря. Покази гігрометрів дають похибку, до 15% і більше. Ці прилади в основному, використовують при мінусових температурах і для отримання наближених даних.

Безперервна графічна реєстрація динаміки відносної вологості повітря здійснюється гігрографами. В цих приладах датчиком вологості повітря служить пучок із 30-40 людських волосин, а реєструючий механізм не відрізняється за будовою від інших самозаписуючих приладів.

Абсолютну вологість повітря обчислюють за формулою:

А = М – L / Tºс - Тºв/ Р

де М — максимальна вологість повітря при температурі золотого термометра (визначається за таблицею 3);

L — психрометричний коефіцієнт, рівний 0,001;

Тºс — температура сухого термометра;

Тºв — температура вологого термометра;

Р — атмосферний тиск в момент спостереження, мм. рт. ст.

Отримані дані дозволяють визначати дефіцит насичення повітря водяними парами (М - А), фізіологічний дефіцит насичення (М37о – А). Величина ФДН впливає на процеси тепловіддачі організму шляхом випаровування.

Таблиця 3