Co powoduje, że ogrzane powietrze opada lub unosi się. Jak ciepło rozchodzi się w cieczach? Maksymalna wilgotność bezwzględna
Ogrzewanie dowolnego medium, takiego jak woda lub powietrze, powoduje jego rozszerzanie się i stanie się lżejsze. I odwrotnie, chłodzenie powoduje, że kurczy się i staje się cięższy. Połączenie tych wielokierunkowych wpływów fizycznych tworzy zjawisko zwane konwekcją, które jest jednym z procesów wymiany ciepła w dużych objętościach cieczy i gazów.
Kiedy naczynie z wodą zostanie umieszczone nad płonącym palnikiem, woda nad płomieniem pochłonie energię. Energia ta powoduje, że cząsteczki wody oddalają się od siebie, przez co stają się mniej gęste. Podgrzana woda podnosi się; na rysunku szara farba na dnie naczynia sprawia, że ten ruch jest widoczny. Jednocześnie zimniejsza i gęstsza woda opada, zajmując miejsce cieplejszej wody, która się podniosła. Gdy ciepła woda się podnosi, oddaje część swojej energii otaczającej wodzie i lekko się ochładza. Tymczasem cieplejsza woda nadal się podnosi, wypychając na bok warstwy ochłodzonej wody. Konwekcja zatrzyma się dopiero, gdy płomień zgaśnie, a cała woda osiągnie tę samą temperaturę.
Konwekcja po dostarczeniu ciepła
Ogrzewanie dna probówki zwiększa temperaturę dolnych warstw wody. W rezultacie ciepła woda podnosi się, a cięższa zimna woda opada, a także się nagrzewa. Z biegiem czasu cała woda staje się gorąca. Ogrzewanie górnej części probówki zwiększa temperaturę tylko górnych warstw wody, ponieważ lżejsza, gorąca woda pozostaje nad zimną.
Konwekcyjny ruch wody
Podnosząc się z dna naczynia stojącego na ogniu, podgrzana woda stopniowo traci ciepło. Po dotarciu na powierzchnię woda rozprzestrzenia się na zewnątrz pod wpływem wznoszącego się słupa cieplejszej wody. Gdy woda się ochładza, staje się gęstsza i opada.
Konwekcja w środowisku gazowym
Strumienie dymu pozwalają prześledzić powstawanie prądów konwekcyjnych w powietrzu pomieszczenia (zdjęcia powyżej). Proces rozpoczyna się od uniesienia ciepłego powietrza do góry (zdjęcie po lewej). Powietrze to po dotarciu do sufitu (zdjęcie środkowe) pod wpływem wznoszących się strumieni cieplejszego powietrza rozchodzi się na boki, po czym tracąc ciepło, opada na podłogę i pod wpływem opadających z góry strumieni chłodnego powietrza (zdjęcie po prawej), ponownie przesuwa się do źródła ciepła, nagrzewa się i unosi.
Ogrzewanie i schładzanie powietrza w pomieszczeniu
Klimatyzator chłodzi pomieszczenie najskuteczniej, gdy jest umieszczony blisko sufitu (górny obrazek poniżej tekstu), ponieważ schłodzone powietrze (niebieskie na zdjęciu) opada, a następnie rozprzestrzenia się po pomieszczeniu na drodze konwekcji. I odwrotnie, nagrzewnica powietrza działa najlepiej, gdy jest umieszczona blisko podłogi (rysunek dolny). Ciepłe powietrze (na zdjęciu pomarańczowe) unosi się i następnie krąży po pomieszczeniu.
Olga Rogaczowa
Eksperymenty z powietrzem
Doświadczenie nr 1
Cel doświadczenie powietrze Potrzebujemy powietrza oddychać. Wdychamy i wydychamy powietrze.
Przenosić: Weź szklankę wody, włóż słomkę i zrób wydech powietrze. W szkle pojawiają się bąbelki.
Doświadczenie nr 2
Cel doświadczenie: Prowadź dzieci do zrozumienia i znaczenia powietrze
Przenosić: Zrób mały spadochron. Pokaż, że kiedy spadochron spadnie, powietrze kopuła pęka pod nim, podtrzymując go! tak, aby spadek następował płynnie.
Doświadczenie nr 3
Cel doświadczenie: Poprowadź dzieci do zrozumienia cech charakterystycznych powietrze. Powietrze jest niewidoczne, nie ma określonego kształtu, rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach, nie ma własnego zapachu.
Przenosić: Weź pachnące serwetki, skórki pomarańczy itp. i poproś dzieci, aby po kolei wąchały zapachy w pomieszczeniu.
Doświadczenie nr 4
Cel doświadczenie: Przyprowadź dzieci do zrozumienia wagi powietrzeA. Powietrze ma ciężar. Przenosić: Umieść napompowane i nienadmuchane produkty na wadze balony: miska z napompowanym balonem będzie przeważać
Doświadczenie nr 5
Przenosić:Umieść otwartą plastikową butelkę w lodówce. Gdy ostygnie, załóż mu na szyję nienadmuchany balon. Następnie umieść butelkę w misce z gorącą wodą. Obserwuj, jak balon zaczyna się samoczynnie napełniać. Dzieje się tak, ponieważ powietrze rozszerza się po podgrzaniu. Teraz ponownie włóż butelkę do lodówki. Piłka spadnie, ponieważ powietrze kurczy się po ochłodzeniu.
Doświadczenie nr 6
Cel doświadczenie: Pomóż zidentyfikować nieruchomość powietrze(elastyczność, zrozum, jak można użyć siły powietrze(ruch).
Przenosić:Nauczyciel zaprasza dzieci do dyrygowania doświadczenie balonowe: zobacz, jak będzie latać, jeśli rozwiążesz nitkę, która go trzyma powietrze. Dzieci przy pomocy nauczyciela nadmuchują balon puść go i zwróć uwagę na trajektorię i czas lotu. Dowiadują się, że aby piłka latała dłużej, trzeba ją mocniej napompować.
Doświadczenie nr 7
Cel: Naucz się odzwierciedlać istniejące pomysły w działaniach transformacyjnych. Jak można igrać z wiatrem?
Przenosić: Weź kwadratową kartkę papieru i wytnij ją wzdłuż wcześniej narysowanych linii. Zegnij rogi w kierunku środka, gdzie są przymocowane do patyka za pomocą szpilki, po uprzednim umieszczeniu małego koralika między wiatraczkiem a sztyftem. Aby wiatraczek spełniał swoją funkcję przy spokojnej pogodzie, musisz biegać, trzymając kij w dłoniach. Wiatraczek kręci się tylko wtedy, gdy jest wiatr.
Doświadczenie nr 8
Cel: Pomóż określić, co jest ciepłe powietrze lżejszy od zimna i rośnie.
Przenosić:Nauczyciel zaprasza dzieci do porównania temperatury powietrze w pomieszczeniu i w pobliżu ciepłych przedmiotów. Ustal gdzie grzałka: na podłodze czy na sofie? Nauczyciel trzyma termometr na podłodze, a następnie na sofie. Dzieci są przekonane, że im wyżej, tym cieplej. Następnie nauczyciel sugeruje podejście do baterii. Sięgnij nad akumulatorem, pod akumulator. Gdzie jest cieplej? (Cieplej nad akumulatorem.)
Następnie nauczyciel sugeruje podejście do czajnika z gorącą wodą. Podnieś rękę i przytrzymaj ją nad wodą. Dzieci dbają o to, aby para wodna była gorąca. Ciepły powietrze jest lżejsze od zimna. Ciepły powietrze unosi się, więc na górze jest cieplej.
Artykuł ma na celu w prosty sposób przybliżyć, jak zachodzi wymiana powietrza w pomieszczeniu i jak na nią wpływać, aby uzyskać optymalne parametry powietrza. Dlatego w artykule dokonano uproszczeń i pominięto niektóre parametry fizyczne. Jeśli zależy Ci na precyzyjnych sformułowaniach naukowych, wpisz w wyszukiwarkę żądany termin, a znajdziesz wiele opisów i danych.
Część 1 - Nauka
Aby uczynić różne formuły i liczby bardziej zrozumiałymi, często będziemy patrzeć na nie z przykładami. I dla takich przykładów użyjemy następujących wartości:
Przeciętny pokój ma wymiary 5 na 6 metrów i sufity o wysokości 2,5 metra.
Optymalne parametry powietrza to 18C i wilgotność 60%.
Mówiąc ogólnie o powietrzu, często będę wprowadzał 1 metr sześcianu powietrza.
Trochę teorii
W powietrzu znajduje się pewna ilość wody (pary) i tę ilość mierzy się pojęciem wilgotności. Wilgotność jest wskazywana zarówno względnie (na przykład 50-70%), jak i bezwzględnie (na przykład 10 gramów na metr sześcienny). Jesteśmy oczywiście przyzwyczajeni do pierwszej opcji, ale zanim porozmawiamy o wilgotności względnej, musimy porozmawiać o wilgotności bezwzględnej i jej związku z temperaturą powietrza.
Absolutna wilgotność
Bezwzględna wilgotność powietrza to ilość wody (pary) (w gramach) w powietrzu (1 metr sześcienny). Dokładna ilość wody w powietrzu nazywana jest wilgotnością bezwzględną.
Maksymalna wilgotność bezwzględna
Oczywiste jest, że powietrze nie może zawierać nieskończonej ilości wody; istnieje maksymalna ilość wody, jaką powietrze może zawierać, czyli wilgotność 100%. I ta ilość wody nazywana jest maksymalną wilgotnością bezwzględną.
A powietrze w zależności od temperatury może zawierać pewną ilość wody (pary), przy czym im wyższa temperatura powietrza, tym więcej wody może odparować w powietrzu, a im niższa temperatura powietrza, tym mniej wody może odparować . A w ujemnych temperaturach woda praktycznie nie wyparowuje do powietrza. Dlatego im zimniejsze jest powietrze (poniżej 5°C), tym jest bardziej suche i nie ma znaczenia, jaka jest wilgotność względna powietrza.
Oto wykres maksymalnej wilgotności bezwzględnej w różnych temperaturach:
Jak widać, im wyższa temperatura, tym więcej wody może w nim odparować.
Wilgotność względna
Nazywa się stosunek wilgotności bezwzględnej do maksymalnej możliwej wilgotności bezwzględnej w określonej temperaturze - Wilgotność względna. Oznacza to, że jeśli w temperaturze 18°C maksymalna wilgotność bezwzględna (na m3 powietrza) wynosi 15,4 grama (widać to z powyższego wykresu), to dla wilgotności względnej 60% powinno przypadać 9,2 grama wody (na m3 powietrza). Ponieważ 9,2/15,4 to 60%.
Wiedząc o tym, możemy wyjaśnić, dlaczego wilgotność względna spada, gdy powietrze się nagrzewa. Podczas ogrzewania wzrasta wilgotność powietrza (maksymalna wilgotność bezwzględna) powietrza, ale ilość zawartej w nim wody (wilgotność bezwzględna) pozostaje taka sama, więc stosunek wody do maksymalnej maleje. Na przykład, jeśli powietrze w twoim pokoju wynosi 0C, a wilgotność wynosi 100% (4,8 gramów na m3 powietrza), to jeśli podgrzejesz je do 18C, twoja wilgotność względna wyniesie 31% (4,8/15,4)
Ponadto znajomość dokładnych gramów wody w powietrzu daje nam wyobrażenie o tym, ile wody musi w nim odparować, aby osiągnąć optymalną wilgotność.
Weźmy na przykład przeciętne pomieszczenie i optymalną temperaturę. Jak powiedzieliśmy wcześniej, przy temperaturze powietrza 18 ° C i wilgotności 60% jest to 9,2 grama wody na metr sześcienny. A jeśli twój pokój ma wymiary około 5x6m i sufit 2,5m i masz optymalną temperaturę (18C) i wilgotność (60%), to masz w przybliżeniu (pomnóż 5 x 6 x 2,5 x 9,2) 690 gramów wody (pary) w powietrzu w twoim pokoju. A jeśli w tym samym pomieszczeniu mamy wilgotność 20% przy 18C, to w powietrzu mamy około 230 gramów wody, a żeby osiągnąć optymalną trzeba odparować (690-230) 460 gramów wody z powietrza . Dobre nawilżacze domowe uwalniają około 350 gramów wody na godzinę. Oznacza to, że będziesz potrzebować około półtorej godziny nawilżania, aby uzyskać optymalną wilgotność. (Ale wyprzedzamy siebie; poćwiczymy później.)
*Jeśli matematyka nie jest „bliska ci duchem”, nie denerwuj się, wcale nie musisz zapamiętywać tych wszystkich liczb, najważniejsze jest, aby mieć ogólne pojęcie o tym, o czym mówimy o.
Powtórzmy jeszcze raz wszystko, co należy wydobyć z teorii:
- wilgotność absolutna jest to dokładna ilość wody (pary) w powietrzu
- maksymalna wilgotność bezwzględna jest to maksymalna możliwa ilość wody w powietrzu w stosunku do określonej temperatury powietrza
- wilgotność względna Jest to stosunek wilgotności bezwzględnej do maksymalnej wilgotności bezwzględnej.
- Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej zawartej w nim wody może odparować
- im niższa temperatura powietrza, tym mniej wody może w nim odparować
- Po podgrzaniu ilość wody w powietrzu nie zmienia się, ale zmienia się wilgotność powietrza
Pory roku lub powietrze za oknem
Oczywiście w zależności od pory roku powietrze za naszym oknem jest inne.
Latem powietrze jest gorące i wilgotne (w czasie upałów, już przy 20% wilgotności względnej powietrza w powietrzu znajduje się dość dużo wody), zimą jest zimne i suche (jak pisaliśmy wcześniej, w mrozie , woda w powietrzu praktycznie nie paruje, więc na mrozie zawsze jest sucho), wiosną i jesienią jest chłodno i wilgotno.
Ale w zależności od naszego pomieszczenia i optymalnych warunków, powietrze za oknem można podzielić nie na pory roku, ale na różnice temperatury i wilgotności. To znaczy cieplej, zimniej lub bardziej sucho. Najczęściej niepokoją nas 2 warunki, są to:
- kiedy powietrze za oknem jest cieplejsze/gorętsze (przeważnie lato), zwane dalej w skrócie Lato
- gdy powietrze za oknem jest zimne i suche (przeważnie zima), zwane dalej w skrócie Zimą
A w praktycznej części artykułu napiszemy o tych dwóch stanach.
O pokoju
Które powietrze opada, a które unosi się?
Powszechnie wiadomo, że ciepłe powietrze jest lżejsze od zimnego, dlatego temperatura na suficie jest wyższa niż na podłodze. Wilgotne powietrze jest jednak lżejsze od suchego, dlatego wilgotność na suficie jest wyższa niż na podłodze. W rezultacie powietrze na podłodze jest zimniejsze i bardziej suche niż na suficie, gdzie jest cieplejsze i bardziej wilgotne.
Jaka jest różnica wilgotności i temperatury od sufitu do podłogi?
Zależy to od wielu parametrów, wysokości sufitu, wielkości pomieszczenia, lokalizacji źródła ciepła (grzejnika), producenta wilgoci (nawilżacza), wymiany ciepła, przenikania wilgoci, kierunków przepływu powietrza (wietrzenie, wentylacja) itp. Ale ogólnie jest 2-4 stopnie i 5-10% wilgotności. Jednak przy intensywnej wymianie powietrza, ciepła, wilgoci (np. otwarte okno, włączone ogrzewanie, wentylator, nawilżacz/chłodnica wyparna) i wysokich sufitach różnica może sięgać 5-10 stopni i 10-30% wilgotności.
Należy również zaznaczyć, że temperatura od grzejnika do okna również różni się o 5-10 stopni, a nawet więcej.
Wentylacja
Ten pozornie prosty, zrozumiały zabieg, szczegółowo przemyślany, przynosi istotne zmiany w powietrzu, które tworzymy w pomieszczeniu. Podczas wietrzenia nie tylko oczyszcza się powietrze w pomieszczeniu, ale także następuje intensywna wymiana ciepła i wilgoci, a po wietrzeniu wszelkie nasze wysiłki w celu stworzenia optymalnego powietrza mogą zostać zniweczone.
Ale bez wentylacji też się nie da, dlatego w części praktycznej omówimy, jak przeprowadzić 3 ważne procedury: wentylację, termoregulację, regulację wilgotności, nie naruszając przy tym pozostałych parametrów powietrza.
Tak naprawdę w naszych pokojach następuje ciągła wymiana powietrza z otoczeniem zewnętrznym (chyba, że oczywiście pokój jest szczelnie zamknięty i ani okna, ani drzwi nie są otwierane), w niektórych pomieszczeniach jest go więcej, a w innych mniej. W tym celu istnieją nawet specjalne pomiary określające, ile razy powietrze jest całkowicie odnawiane na godzinę. Jeśli 1 to raz, jeśli 2 to dwa razy, a jeśli 0,5, to w ciągu godziny odnawia się tylko połowa powietrza. Jeśli wszystkie okna i drzwi są zamknięte, to dla twojego pokoju wskaźnik ten jest bliski 0,1, a jeśli masz wszystko otwarte, to wskaźnik jest bliski 3-4.
W przypadku chorego dziecka wskazane jest, aby wskaźnik ten wynosił co najmniej 1. Jednak zimą jest to bardzo trudne, ponieważ nawilżacze nie są w stanie nawilżyć całego pomieszczenia w ciągu godziny (znowu wyprzedzamy).
Część 2 – Praktyka
Przejdźmy teraz od teorii do praktyki. Podane tu przepisy starają się nauczyć Cię twórczego myślenia w odniesieniu do warunków życia i dostosowywania ich do swoich potrzeb i warunków.
Nasz cel
W każdych warunkach za oknem zapewnij sobie i dziecku optymalne parametry powietrza - około 18C i wilgotność 50-70% (czyli w przeciętnym pomieszczeniu odparowuje z powietrza około 500-700 gramów wody). Przy minimalnym wysiłku, minimalnych kosztach i maksymalnej wygodzie. Według priorytetu:
- czyste powietrze jest na pierwszym miejscu
- temperatura powietrza jest na drugim miejscu
- wilgotność powietrza jest na trzecim miejscu
Ogólny
Wpływ na powietrze można podzielić na 2 części:
- aktywna korekcja w celu osiągnięcia optymalnych parametrów
- bierne utrzymanie optymalnych parametrów powietrza
Oznacza to, że najpierw aktywnie włączamy wszystkie siły na pełną moc, aby jak najszybciej osiągnąć optymalne parametry powietrza, a następnie ograniczamy wpływ do niezbędnego minimum, aby zachować optymalne parametry powietrza.
Narzędzia
Aby wpłynąć na powietrze, mamy następujące narzędzia:
Klimatyzator
- koszt: wysoki
- temperatura: wysoka temperatura chłodzenia
- wilgotność: wysycha
- wentylacja: niska
- hałas: niski
- usługa: rzadka
- mobilność: nie
Chłodnica wyparna
- koszt: niski
- temperatura: chłodzenie normalne
- wilgotność: wysoka wilgotność
- wentylacja: wysoka
- hałas: średni
- obsługa: codziennie
- mobilność: wysoka
Nawilżacz ultradźwiękowy
- koszt: niski
- temperatura: brak efektu
- wilgotność: średnia wilgotność
- wentylacja: brak
- hałas: bardzo niski
- obsługa: codziennie
- mobilność: wysoka
Kuchenka/akumulator
- koszt: umiarkowany
- temperatura: ogrzewa
- wilgotność: wysycha
- wentylacja: brak
- hałas: bardzo niski
- usługa: rzadka
- mobilność: nie
Oczyszczacz/myjka powietrza
- koszt: wysoki
- temperatura: brak efektu
- wilgotność: średnia wilgotność
- wentylacja: brak, ale oczyszcza powietrze za pomocą filtrów
- hałas: bardzo niski
- obsługa: codziennie
- mobilność: wysoka
Wentylator
- koszt: niski
- temperatura: brak efektu
- wilgotność: brak efektu
- wentylacja: wysoka
- hałas: średni
- usługa: rzadka
- mobilność: wysoka
Generator pary
- koszt: średni
- temperatura: lekko ciepła
- Wilgotność: Umiarkowanie nawilżająca
- wentylacja: brak
- hałas: niski
- obsługa: codziennie
- mobilność: wysoka
W tej części zaczniemy praktycznie wykorzystywać naszą wiedzę w walce o optymalne parametry powietrza.
Podejście do pokoju
Pomieszczeniowe podejście do dostarczania powietrza jest dość powszechną metodą, uczy nas, jak wytworzyć niezbędne powietrze w pomieszczeniu. Najpierw musimy przestudiować także to podejście.
jesienią I na wiosnę ogólnie nic nie trzeba robić, wystarczy otworzyć okna, w dzień powietrze jest normalne, a w nocy chłodne i wilgotne, wszystko wietrzone bez kosztów, bez wysiłku.
A latem Dużym problemem jest chłodzenie, ponieważ wilgotność jest w porządku. Do chłodzenia najskuteczniejszą rzeczą jest klimatyzacja, ale jest ona bardzo droga. A jeśli Cię na to stać, to posiadanie przynajmniej 1 klimatyzatora nie zaszkodzi, bo przy wielu chorobach najważniejsze jest chłodne powietrze, a latem może być wybawieniem od upału.
Alternatywą dla klimatyzacji jest chłodnica wyparna (o tym urządzeniu jest osobny artykuł, link poniżej). Moc chłodzenia jest o kilka stopni niższa niż klimatyzatora, ale w zupełności wystarcza, aby uchronić się przed upałem, a jego bardzo dużą zaletą jest to, że natychmiast nawilża pomieszczenie, a także wietrze, jest bardzo oszczędna i kosztuje kilka razy mniej niż klimatyzator.
w zimę wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane, mamy do czynienia z suchym, zimnym powietrzem. A w pomieszczeniu, dzięki niekontrolowanemu ogrzewaniu, jest sucho i gorąco. Otwierając okno można jeszcze schłodzić pomieszczenie, jednak nawilżenie go jest dużym problemem. Pewnie czytałeś jak wyłączyć ogrzewanie, zamontować regulator, zamknąć okna, zastosować nawilżacz ultradźwiękowy itp. A jeśli zrobisz to wszystko i nie będziesz mieć problemów, to gratuluję ci. Choć nadal będziesz miał pewne problemy z wentylacją, ogólnie dobrze poradzisz sobie z zimą.
Ale tutaj chciałbym porozmawiać o alternatywnej metodzie regulacji powietrza. Jest to ponownie wspomniana wcześniej chłodnica wyparna. Specyfiką działania tego urządzenia jest to, że im cieplejsze i bardziej suche powietrze, tym skuteczniej je nawilża, a na wyjściu wytwarza prawie stabilną temperaturę 18-23 C (dokładna temperatura zależy od mocy urządzenia i ciepło/suchość powietrza). A jeśli taką chłodnicę postawimy obok grzejnika, to będzie ona zasysała całe gorące powietrze i wypuszczała schłodzone, wilgotne powietrze.
Najważniejsze jest to, że urządzenie wymaga otwartych okien (lub przynajmniej okna), aby nadmiar wilgoci mógł uciec. Zatem równoważąc grzejnik, chłodnicę wyparną i otwierając okno, możesz w zimie zapewnić wymianę ciepła i wilgoci, dzięki czemu będziesz mieć chłodne, wilgotne i wentylowane powietrze w swoim mieszkaniu.
Oczywiście, w zależności od pomieszczenia, miejsca ogrzewania, okien i modelu chłodnicy wyparnej, będziesz musiał inaczej zorganizować wymianę powietrza. Nie ma uniwersalnych wzorów, ale jeśli trochę poeksperymentujesz i zmierzysz temperaturę i wilgotność pod różnymi kątami, metodą prób i błędów znajdziesz optymalne rozwiązanie.
Wszystko, czego potrzebujesz, to chłodnica wyparna i, jeśli to możliwe, klimatyzator. Oczywiście nikt nie zabrania posiadania zwykłego nawilżacza ultradźwiękowego.
Osobiste podejście
Podejście to nie jest zbyt powszechne wśród metod klimatycznych. Nie ma na celu zorganizowania optymalnego powietrza w całym pomieszczeniu, ale zorganizowanie go dokładnie tam, gdzie jest potrzebne, czyli pod nosem dziecka (i rodziców). W zasadzie nie potrzebujemy optymalnego powietrza w pobliżu szafy czy stolika nocnego, potrzebujemy odpowiedniego powietrza tuż pod nosem dziecka i nie jest istotne to, co dzieje się w pozostałych kątach pokoju.
Z opisu powinno jasno wynikać, że jest to metoda bardzo ekonomiczna. A o powietrzu podczas snu mówimy głównie. Nie potrzebujemy pomiarów w różnych punktach pomieszczenia, żeby zachować optymalne parametry powietrza w całym pomieszczeniu, a jedynie pomiary blisko dziecka (i rodziców).
Wiosna, jesień, lato podejście to prawie nie różni się od podejścia do pokoju. I tu w zimę są różnice (są też różnice, gdy dziecko jest chore). Załóżmy, że nie masz środków i możliwości, aby zaizolować ogrzewanie, zamontować regulator, kupić chłodnicę wyparną itp., ale musisz zapewnić dziecku optymalne powietrze. Wtedy potrzebny będzie jakiś tani nawilżacz powietrza (można go znaleźć za 10-30 dolarów), ogrzewanie działa, otwórz okno tak, aby temperatura zrównoważyła się gdzieś pomiędzy oknem a ogrzewaniem na żądaną wartość 18C (jeśli zrobi się zimniej, to zamknij okno, a jeśli zrobi się cieplej, uchyl je nieco, znajdź równowagę, w której chłód napływający z okna jest kompensowany ciepłem z ogrzewania). Łóżeczko dziecięce należy ustawić pomiędzy ogrzewaniem a oknem, gdzie powietrze jest zrównoważone na poziomie 18°C, jest to zazwyczaj 2-3 metry od okna. A jeśli umieścisz go tuż pod oknem, lepiej dla dziecka założyć czapkę, bo z głowy traci się nawet 50% ciepła, a zimny wiatr na głowie nic nie pomoże. Umieść w pobliżu nawilżacz, aby mgiełka z nawilżacza dotarła do nosa dziecka z wymaganym procentem wilgoci. Zwykle dzieje się to w promieniu metra, a jeśli tani nawilżacz to nawet pół metra.
A teraz uzyskasz żądaną temperaturę, wilgotność i wentylację nawet zimą i prawie za darmo.
Jeśli chcesz zaaranżować dla siebie optymalne powietrze, to połóż się także obok dziecka, gdzie osiągana jest pożądana temperatura i pracuje nawilżacz. Cóż, albo zainstaluj dla siebie inny taki nawilżacz.
Aby znaleźć równowagę, nie zapominaj także o wzroście dziecka, pamiętaj, zgodnie z teorią, im wyżej, tym cieplej, im niżej, tym zimniej.
Także niezależnie od sposobu dostarczania powietrza pamiętajmy, że optymalne powietrze powinno trafiać bezpośrednio do nosa dziecka, a jeśli zakryjemy nos dziecka kocykiem, będzie ono oddychało ciepłym powietrzem spod kocyka i wszelkie wysiłki mające na celu zapewnienie dopływu powietrza przyniosą skutek stracić sens. Dlatego najlepiej ubrać bluzkę dziecka ciepło i zakryj koc do pasa/klatki piersiowej.
POWIETRZE .
GDZIE JEST CIEPŁO.
Cel. Ujawnij, że ciepłe powietrze jest lżejsze od zimnego i unosi się.
Materiał do gry. Dwa termometry, czajnik z ciepłą wodą.
Postęp gry. Dzieci dowiadują się, czy w pokoju jest chłodno, a potem gdzie jest cieplej – na podłodze czy na sofie, czyli wyżej czy niżej, i porównują swoje domysły ze wskazaniami termometrów. Dzieci wykonują następujące czynności: trzymają rękę nad lub pod akumulatorem; bez dotykania czajnika, trzymaj rękę nad wodą. Dowiadują się za pomocą działań, gdzie powietrze jest cieplejsze: z góry czy z dołu (wszystko, co lżejsze, unosi się do góry, co oznacza, że ciepłe powietrze jest lżejsze od zimnego i cieplejsze od góry).
WIATR W POKOJU („ŻYWY WĄŻ”)
Cel. Dowiedz się, jak powstaje wiatr, że wiatr jest strumieniem powietrza, że gorące powietrze unosi się, a zimne opada.
Materiał do gry. Dwie świece, „wąż” (okrąg wycięty w spiralę i zawieszony na nitce).
Postęp gry. Osoba dorosła zapala świecę i dmucha w nią. Dzieci dowiadują się, dlaczego płomień jest odchylany (przez przepływ powietrza). Dorosły sugeruje zbadanie „węża”, jego spiralnej konstrukcji i pokazuje dzieciom obrót „węża” nad świecą (powietrze nad świecą jest cieplejsze, „wąż” obraca się nad nim, ale nie schodzi w dół , ponieważ ciepłe powietrze unosi go do góry). Dzieci dowiadują się, że powietrze wprawia w ruch „węża” i przy pomocy urządzeń grzewczych samodzielnie wykonują eksperyment
Dorosły prosi dzieci, aby określiły kierunek ruchu wiatru od góry i od dołu drzwi. Dzieci wyjaśniają, dlaczego wiatr wieje w innym kierunku (ciepłe powietrze w mieszkaniu unosi się i wychodzi przez szczelinę u góry, a zimne jest cięższe i wchodzi do pomieszczenia od dołu; po chwili zimne powietrze nagrzewa się) w pokoju, wstań i wyjdź na ulicę przez szczelinę u góry, a na jego miejsce raz po raz napłynie zimne powietrze). Tak powstaje wiatr w przyrodzie. Narysuj wyniki doświadczenia.
ŁÓDŹ PODWODNA.
Cel. Znajdź, że powietrze jest lżejsze od wody; określić, w jaki sposób powietrze wypiera wodę i jak powietrze opuszcza wodę.
Materiał do gry. zakrzywiona tubka koktajlowa, plastikowe szklanki, pojemnik z wodą.
Postęp gry. Dzieci dowiadują się, co stanie się ze szklanką, jeśli zostanie opuszczona do wody, czy będzie w stanie samodzielnie unieść się z dna. Wykonują następujące czynności: zanurzają szklankę w wodzie, odwracają ją do góry nogami, umieszczają pod nią zakrzywioną rurkę i wdmuchują pod nią powietrze. Pod koniec eksperymentu wyciąga się wnioski: szklanka stopniowo napełnia się wodą, wydobywają się z niej pęcherzyki powietrza; powietrze jest lżejsze od wody - wchodząc do szklanki przez rurkę, wypiera wodę spod szklanki i unosi się do góry, wypychając szklankę z wody.
POWIETRZE STUDNIOWE (1)
Cel. Dowiedz się, że sprężone powietrze zajmuje mniej miejsca; Sprężone powietrze ma moc poruszania obiektów.
Materiał do gry. Strzykawki, pojemnik z wodą (zabarwiony).
Postęp gry. Dzieci patrzą na strzykawkę
urządzenie (cylinder, tłok) i zademonstruj z nim działania: naciśnij tłok w górę, w dół bez wody; spróbuj ścisnąć tłok, gdy otwór jest zamknięty palcem; wciągnąć wodę do tłoka, gdy znajduje się on u góry i u dołu. Dorosły prosi dzieci, aby wyjaśniły wyniki eksperymentu i porozmawiały o swoich uczuciach podczas wykonywania czynności. Pod koniec eksperymentu dzieci dowiadują się, że sprężone powietrze zajmuje mniej miejsca; sprężone powietrze ma siłę, która może poruszać przedmiotami.
POWIETRZE STUDNIOWE (2)
Cel. Dowiedz się, że sprężone powietrze zajmuje mniej miejsca. Sprężone powietrze ma moc poruszania obiektów.
Materiał do gry. Pipety, pojemnik z wodą (zabarwiony).
Postęp gry. Dzieci oglądają urządzenie, jakim jest pipeta (gumowa nasadka, szklany cylinder), doświadczenie przeprowadzają w taki sam sposób jak poprzednie (ściśnij i rozluźnij nakrętkę).
SUCHA Z WODY
(Opcja 1 – Serwetka w szklance)
Cel.
Materiał do gry. Pojemnik z wodą, szklanka z serwetką przymocowaną do dna.
Postęp gry. Dorosły prosi dzieci, aby wyjaśniły, co to znaczy „uchodzi na sucho”, czy jest to możliwe i czy można zanurzyć szklankę w wodzie i nie zamoczyć leżącej na dnie serwetki. Dzieci upewniają się, że serwetka na dnie szklanki jest sucha. Następnie odwracają szklankę do góry nogami, ostrożnie zanurzają ją w wodzie, nie przechylając szklanki do samego dna pojemnika, a właściwie wyjmują ją z wody i pozwalają wodzie spłynąć bez odwracania szklanki. Osoba dorosła proponuje sprawdzenie, czy serwetka jest mokra (nie mokra), wyjaśnia, co uniemożliwiło jej zmoczenie wody (powietrze w szklance) i co stanie się z serwetką, jeśli przechyli się szklankę (wyjdą pęcherzyki powietrza, a woda zajmie swoje miejsce, serwetka zamoczy się). Dzieci samodzielnie powtarzają doświadczenie.
SUCHA OD WODY.
(Opcja 2 – Flaga na bloku)
Cel. Określ, jakie powietrze zajmuje przestrzeń.
Materiał do gry. Pojemnik z wodą, drewniane klocki z flagami, słoiki (blok z flagą powinien się do nich swobodnie mieścić).
Postęp gry. Dorosły zaprasza dzieci, aby opuściły klocek do wody i patrzyły, jak unosi się na wodzie. Dowiadują się, dlaczego nie tonie (drewno jest lżejsze od wody), jak można je utopić (opuścić na dno) i nie zamoczyć (włożyć do wody, przykrywając słojem). Dzieci samodzielnie wykonują czynności. Dyskutują, dlaczego kostka się nie zamoczyła (ponieważ w słoiku jest powietrze).
CO JEST SZYBCIEJ?
Cel.
Materiał do gry. Dwie kartki papieru do pisania.
Postęp gry. Osoba dorosła prosi Cię, abyś się nad tym zastanowił: jeśli jednocześnie wypuścisz z rąk dwie kartki papieru: jedną poziomo, drugą pionowo (pokazuje, jak trzymać ją w dłoniach), która z nich spadnie szybciej. Słucha odpowiedzi i oferuje sprawdzenie. Pokazuje swoje doświadczenie. Dlaczego pierwszy liść opada powoli, co go opóźnia (powietrze napiera na niego od dołu). Dlaczego druga kartka opada szybciej (pada krawędzią, przez co jest pod nią mniej powietrza) Dzieci dochodzą do wniosku: wokół nas jest powietrze, które naciska na wszystkie przedmioty (to jest ciśnienie atmosferyczne).
SKUPIJ SIĘ „DLACZEGO NIE ODCHODZI?”
Cel. Wykryj ciśnienie atmosferyczne.
Materiał do gry. Szklanki wody, pocztówki.
Postęp gry. Osoba dorosła prosi dzieci, aby obróciły szklankę tak, aby nie rozlała się z niej woda. Dzieci snują przypuszczenia i wypróbowują różne rozwiązania. Następnie dorosły napełnia szklankę po brzegi wodą, przykrywa ją pocztówką i trzymając ją lekko w palcach, odwraca szklankę do góry nogami. Odsuwa rękę – karta nie spada, woda nie wylewa się (chyba, że papier jest całkowicie poziomy i dociśnięty do krawędzi). Dlaczego woda nie wylewa się ze szklanki, gdy pod nią znajduje się kartka papieru (powietrze naciska na kartkę papieru, dociska taflę do krawędzi szklanki i zapobiega wylewaniu się wody, czyli przyczyną jest ciśnienie powietrza).
DOMOWY TERMOMETR
Cel. Zademonstruj, jak powietrze rozszerza się pod wpływem ciepła i wypycha wodę z pojemnika.
Materiał do gry. Szklana tubka lub wkład (przezroczysty) od długopisu, butelka 50-100 ml, trochę zabarwionej wody.
Postęp gry. Dzieci przyglądają się „termometrowi”: jak działa, jego budowie (butelka, tubka i korek); Z pomocą osoby dorosłej wykonaj model termometru. Zrób dziurę w korku szydłem i włóż go do butelki. Następnie biorą do rurki kroplę kolorowej wody i wtykają ją tak, aby kropla wody nie wyskoczyła. Butelka nagrzewa się w dłoniach, unosi się kropla wody.
WERTUSKA
Cel. Ujawnij, że powietrze ma elastyczność. Zrozumienie, w jaki sposób można wykorzystać siłę powietrza (ruch).
Materiał do gry. Wiatraczek, materiały do wykonania dla każdego dziecka: papier, nożyczki, patyczki, goździki.
Postęp gry. Dorosły pokazuje dzieciom fidget spinner w akcji. Następnie omawia z nimi, dlaczego się kręci (wiatr uderza w łopatki, które są zwrócone pod kątem w jego stronę, co powoduje ruch gramofonu). Dorosły zaprasza dzieci do wykonania gramofonu zgodnie z algorytmem, zbadania i omówienia cech jego konstrukcji. Następnie organizuje zabawy ze spinnerem na ulicy; Dzieci obserwują, w jakich warunkach kręci się szybciej.
PIŁKA REAKTYWNA.
Cel.
Materiał do gry. Balony.
Postęp gry. Dzieci przy pomocy osoby dorosłej nadmuchują balon, opuszczają go i zwracają uwagę na trajektorię i czas lotu. Dowiadują się, że aby piłka leciała dłużej, trzeba ją mocniej napompować: powietrze wydobywające się z „szyi” zmusza piłkę do ruchu w przeciwnym kierunku. Dorosły mówi dzieciom, że tę samą zasadę stosuje się w silnikach odrzutowych.
SŁOMIONY GIMLE.
Cel. Ujawnij, że powietrze ma elastyczność. Zrozumienie, w jaki sposób można wykorzystać siłę powietrza (ruch).
Materiał do gry. Surowe ziemniaki, dwie słomki koktajlowe (dla każdego dziecka).
Postęp gry. Dzieci chwytają słomkę za górę, nie zakrywając palcem górnego otworu; następnie z wysokości 10 cm ostrym ruchem wbijają go w ziemniaka; obserwują, co się stało ze słomką (wygięła się, nie wbiła), drugą słomkę chwytają za górę, tym razem zamykając palcem górny otwór; Wbijają się też ostro w ziemniaka i obserwują, co stało się ze słomką (przykleiła się). Dzieci dowiadują się, że w drugiej słomce znajduje się powietrze, które naciska na ścianki i zapobiega jej wyginaniu się. Dzieci podsumowują: w pierwszym przypadku powietrze swobodnie wychodziło ze słomy i się zaginało; w drugim przypadku powietrze nie mogło uciec ze słomy, ponieważ otwór był zamknięty. Dodatkowo, gdy ziemniak dostał się do słomy, ciśnienie wzrosło jeszcze bardziej, wzmacniając ścianki słomy.
SPADOCHRON.
Cel. Ujawnij, że powietrze ma elastyczność. Zrozumienie, w jaki sposób można wykorzystać siłę powietrza (ruch).
Materiał do gry. Spadochron, zabawkowcy, pojemnik z piaskiem.
ŚWIECA W SŁOIKU.
Cel. Wykaż, że podczas spalania zmienia się skład powietrza (jest mniej tlenu) i że do spalania potrzebny jest tlen. Dowiedz się, jak ugasić ogień.
Materiał do gry.Świeca, słoik, butelka z wyciętym dnem.
JAK ZGAŚĆ ŚWIECĘ Z LEJKA.
Cel. Podaj cechy wiru powietrznego.
Materiał do gry.świeca, lejek.
MOCNE PUDEŁKO NA ZApałki.
Cel. Wyznacz sprężystość powietrza.
Materiał do gry. Pudełka zapałek.
DUŻY MAŁY.
Cel. Ujawnij, że powietrze kurczy się po ochłodzeniu i rozszerza po podgrzaniu (zajmuje więcej miejsca).
Materiał do gry. Plastikowe butelki z korkami, balon, moneta.
FOCUS „SUSZENIE Z WODY”
Cel. Wykazać istnienie ciśnienia atmosferycznego, czyli fakt, że powietrze schładzając się zajmuje mniejszą objętość (spręża się).
Materiał do gry. Talerz z wodą pokrywającą dno, moneta, szklanka.
DLACZEGO SĄ PYTANIA.
Cel. Analizuj i wyciągaj wnioski na podstawie wiedzy o właściwościach powietrza: powietrze ciepłe unosi się do góry, czyli jest lżejsze od zimnego; powietrze źle przewodzi ciepło.
Materiał do gry. Bibułka, stojak z igłą.
Postęp gry. Osoba dorosła proponuje wykonanie wiatraczków z cienkiej bibuły: wytnij prostokąt, zagnij go wzdłuż linii środkowych i ponownie wyprostuj (znaleziony jest środek ciężkości), połóż papier na czubku wystającej igły tak, aby igła podpierała się to dokładnie w tym momencie. Ostrożnie zbliż rękę, a papier zacznie się obracać; odsuń go, a obrót ustanie. Doszli do wniosku: powietrze unosi się od dołu do góry, naciskając na kartkę papieru i powodując jej obrót, ponieważ kartka papieru ma nachylenie w zagięciach.