Цели:
- Изучить причины возникновения пыли.
- Изучить способы борьбы с пылью.
Задачи:
- Узнать, что такое пыль;
- Выяснить, что такое пыль с точки зрения физики;
- Изучить состав пыли;
- Исследовать и выявить места, в которых пыль скапливается больше (меньше) всего;
- Исследовать влияние пыли на здоровье человека;
- Сопоставить и проанализировать полученные данные.
Важно понимать, что для городских жителей наличие чистой окружающей среды имеет первостепенное значение не только во время отдыха на живописных берегах лесного заповедного озера, расположенного в горах, но и в их повседневной жизни. Поэтому вопрос качественной уборки помещений и улучшения состояния воздуха сегодня становится особенно важным и актуальным. В среднем каждый человек ежедневно потребляет около 1 килограмма пищи и 2 литра жидкости, тогда как объем воздуха, который мы вдыхаем, составляет 500 литров в час, что за сутки достигает 12000 литров. При физической активности этот показатель возрастает до 96000 литров. В связи с этим возникает вопрос: что является наиболее важным и необходимым для жизни человека? И, конечно, нельзя не задаться вопросом: чем дышит человек в современном мире?!
Итак, пыль — это твердые частицы, взвешенные в воздухе, размер которых варьируется от долей до нескольких сотен микронов. В одном контексте с пылью, объединенной под термином «аэрозоли», также рассматриваются туманы — это микро капельки, находящиеся в воздухе и обладающие схожими размерами. Пыль может состоять из самых разных веществ: из частиц почвы, кристалликов воды, вулканических выбросов, космической пыли, от выбросов инфраструктур, чешуйки кожи, жир, песок, пыльца и так далее.
Учитывая состав пыли, целесообразно выявить факторы, определяющие ее появление:
— Физические (броуновское движение, электростатика, диффузия)
— Биологические (распространения животными)
— Химические (отходы от предприятий, газы и т. п.)
В данной статье рассмотрим физические причины.
Для исследования потребуются следующие понятия:
— Броуновское движение — это беспорядочное движение микроскопических видимых взвешенных частиц твёрдого вещества в жидкости или газе, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа.
— Диффузия — это взаимное проникновение молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого вещества в результате их хаотического движения и столкновений друг с другом.
— Электростатика появления пыли заключается в том, что частицы пыли — это тела, имеющие свой заряд, а значит, они могут взаимодействовать друг с другом этими заряженными частицами.
Из курса физики известно, что броуновское движение и диффузия зависят от: температуры; от агрегатного состояния и рода вещества, в котором протекают процессы. Исходя из этого, проведем исследование, с помощью которого выявим места, где больше (меньше) всего скапливается пыль.
Цель: выявить места, где больше (меньше) всего скапливается пыль.
Оборудование: электронные весы, электронный термометр, увлажнитель воздуха, комнаты № 1 и № 2.
Исследование:
Исследуемый объект — жилые комнаты квартиры, находящейся в ремонте.
Перед началом каждого из экспериментов производилась влажная уборка в комнатах, по истечению двух дней — забор первоначального образца пыли. Длительность исследований — 2 недели.
Исследование № 1: опыт проводится в комнате № 1. Первоначальная температура воздуха составляет 30 °С (рис. 1). Для создания повышенной влажности используем увлажнитель воздуха. На протяжении двух недель влажность составляла 51 % (рис. 2). Так как воздух стал влажным показатель температура понизился, что составило 22 °С (рис. 3). Первоначальный образец пыли составляет 0,5 г (рис. 4). По истечению двух недель, после забора образца, масса пыли составляла 0,8 г (рис. 5).
Рис. 1. Рис. 2.
Рис. 3. Рис. 4.
Рис. 5.
По этим данным составим таблицу.
|
Изменение температуры, °С; Повыш./пониж. |
Показание влажности, % |
Изменение массы пыли, г |
|
8 понижение |
51 |
0,3 |
Исследование № 2: опыт проводится в комнате № 2. Первоначальная температура воздуха составляет 30°С (рис. 6). Для создания менее влажного воздуха используем увлажнитель воздуха. На протяжении двух недель влажность составляла 24 % (рис. 7). Так как воздух стал не таким влажным показатель температура повысился, что составило 35 °С (рис. 8). Первоначальный образец пыли составляет 2,0 г (рис. 9). По истечению двух недель, после забора образца, масса пыли составляла 2,6 г (рис. 10).
Рис. 6. Рис. 7.
Рис. 8. Рис. 9.
Рис. 10.
Аналогично составляем таблицу.
|
Изменение температуры, °С; Повыш./пониж. |
Показание влажности, % |
Изменение массы пыли, г |
|
5 повышение |
24 |
0,6 |
Анализируя и сопоставляя эти данные, можно сделать вывод.
Вывод: Места, в которых температура воздуха понижается, а влажность повышается, пыль скапливается меньше.
Аналогично, места, где температура повешенная, влажность понижена, пыль скапливается больше.
Таким образом, получилось выявить места, в которых пыль скапливается больше (меньше) всего.
Общеизвестно, что пыль — не союзник человеческому организму. В ходе эволюции иммунная система приспосабливалась к пыли для защиты человека от заболеваний.
Что же происходить с человеком, если он не сможет «защищаться» от пыли? Для достоверности исследование проведено на собственном опыте. (Не следует проводить такие опыты на себе!)
Цель: исследовать, как пыль влияет на здоровье человека.
Оборудование: комната, человек.
Исследование:
Помещение — квартира пожилого человека (бабушкина квартира). Длительность эксперимента — 2 недели. На протяжении всего эксперимента не проводилась влажная уборка, квартира не проветривалась.
1-я неделя: первые 7 дней прошли благополучно, однако участились зевания (что объясняется нехваткой воздуха) и чихания.
2-я неделя: мое состояние изменилось в худшую сторону: чихания и зевания увеличились в разы, начали слезиться глаза, появился насморк, местами болел живот.
Почему же мое состояние изменилось? Как выше пояснялось, пыль — это маленькие твердые частицы, которые находятся в воздухе и оседают на поверхности. Так как пыли становится много, то воздух уменьшается, а значит, вещества для дыхания не хватает, дабы спасти свою жизнь, организм начинает зевать, чтобы больше «захватить» кислорода. Чихание и слезы объясняются пыльной взвесью, которая нарушает слизистую оболочек, тем самым вызывая ответную реакцию организма. Боль в животе: так как пыль содержит в себе различные частицы веществ, которые могут в себе содержать опасные для здоровья элементы, а также пыль оседает на еду, которая употреблялась во время эксперимента, то боль в животе не удивительна.
Вывод: в данном исследовании выявилось, что пыль — недруг для человеческого организма. Наличие пыли может способствовать развитию ряда заболеваний. Во избежание болезни жизненно необходимо регулярно проводить влажную уборку, проветривать помещения.
В ходе развития человечества, причины для появления пыли стали увеличиваться. Чтобы бороться с пылью было легче, в 1860х годах был изобретен пылесос. Пылесос — агрегат для уборки пыли и загрязнений с поверхностей посредством всасывания потоком воздуха. Пыль и загрязнения накапливаются в пылесборнике, из которого они должны регулярно удаляться. Конечно, пылесос в XIX и XXI веках различаются, поэтому рассмотрим современный. (рис. 11)
Рис. 11.
Принцип работы пылесоса основан на создании зоны низкого давления, то есть вакуума. Стартер запускает ротор, который, в свою очередь, приводит в движение вентилятор, удаляющий воздух из корпуса устройства. В результате в внутренней камере образуется пустота, которая моментально заполняется воздухом, что подчиняется законам физики. Это приводит к образованию тяги на кончике щетки. Воздух, содержащий пыль, поступает через гибкий шланг или трубку, затем попадает в мешок или контейнер с водой. Далее, он проходит через сепаратор и выходит наружу через фильтр.
В ходе данного исследования были изучены физические причины возникновения пыли, как с ними бороться, места, где больше (меньше) всего скапливалась пыль и влияние пыли на здоровье. В заключении хочется сказать, что пыль — это не просто твердые маленькие частички, летающие в воздухе, а вещества, способные вызвать ряд заболеваний у многих людей. Жить в пыльных местах явно опасно и с пылью надо бороться. Меры, которые надо предпринимать достаточно простые: проводить регулярную влажную уборку и проветривать помещения. Также в ходе эволюции, было изобретено устройство, позволяющее быстрее справляться с пылью? — это пылесос.
