Il riscaldamento di qualsiasi mezzo, come acqua o aria, lo fa espandere e diventare più leggero. Al contrario, il raffreddamento lo fa restringere e diventare più pesante. La combinazione di queste influenze fisiche multidirezionali forma un fenomeno chiamato convezione, che è uno dei processi di trasferimento di calore in grandi volumi di liquidi e gas.

Quando un contenitore d'acqua viene posto sopra un fornello acceso, l'acqua sopra la fiamma assorbe energia. Questa energia fa sì che le molecole d'acqua si allontanino l'una dall'altra, facendola diventare meno densa. L'acqua riscaldata sale; nel disegno la vernice grigia sul fondo della nave rende visibile questo movimento. Allo stesso tempo, l’acqua più fredda e densa scende per prendere il posto dell’acqua più calda che è risalita. Quando l’acqua calda sale, cede parte della sua energia all’acqua circostante e si raffredda leggermente. Nel frattempo, l’acqua più calda continua a salire, spingendo da parte gli strati di acqua raffreddata. La convezione si fermerà solo quando la fiamma si spegnerà e tutta l'acqua avrà raggiunto la stessa temperatura.

Convezione quando viene fornito calore

Il riscaldamento del fondo della provetta aumenta la temperatura degli strati inferiori dell'acqua. Di conseguenza, l'acqua calda sale e l'acqua più pesante acqua fredda scende e si riscalda anche. Nel tempo, tutta l'acqua diventa calda. Il riscaldamento della parte superiore della provetta porta ad un aumento della temperatura solo degli strati superiori dell'acqua, poiché più leggeri acqua calda rimane troppo freddo.

Movimento convettivo dell'acqua

Salendo dal fondo di una nave sul fuoco, l'acqua riscaldata perde gradualmente calore. Una volta in superficie, quest'acqua si diffonde verso l'esterno sotto l'influenza di una colonna ascendente di acqua più calda. Quando l'acqua si raffredda, diventa più densa e affonda.

Convezione in un ambiente gassoso

I flussi di fumo permettono di rintracciare la formazione di correnti convettive nell'aria della stanza (immagini sopra). Il processo inizia con l'aria calda che sale verso l'alto (immagine a sinistra). Raggiunto il soffitto (immagine al centro), quest'aria diverge ai lati sotto l'influenza di getti d'aria più calda ascendenti, dopodiché, avendo perso calore, affonda sul pavimento e, sotto l'influenza di getti d'aria raffreddata che scendono dall'alto (immagine a destra), si avvicina nuovamente alla fonte di calore, si riscalda e sale verso l'alto.

Riscaldamento e raffreddamento dell'aria in una stanza

Un condizionatore d'aria raffredda una stanza in modo più efficace se posizionato vicino al soffitto (immagine in alto sotto il testo), poiché l'aria raffreddata (blu nell'immagine) scende e poi si diffonde in tutta la stanza per convezione. Al contrario, il riscaldatore d'aria funziona meglio se posizionato vicino al pavimento (immagine in basso). L'aria calda (arancione nella foto) sale e poi circola in tutta la stanza.

ARIA .

DOVE FA PIÙ CALDO.

Bersaglio. Rivela che l'aria calda è più leggera dell'aria fredda e sale verso l'alto.

Materiale di gioco. Due termometri, un bollitore con acqua calda.

Avanzamento del gioco. I bambini scoprono se la stanza è fresca, quindi dove è più calda: sul pavimento o sul divano, cioè più in alto o più in basso, e confrontano le loro ipotesi con le letture dei termometri. I bambini eseguono le seguenti azioni: tengono la mano sopra o sotto la batteria; senza toccare il bollitore, tieni la mano fuori dall'acqua. Scoprono con l'aiuto di azioni dove l'aria è più calda: dall'alto o dal basso (tutto ciò che è più leggero sale verso l'alto, il che significa che l'aria calda è più leggera dell'aria fredda e più calda dall'alto).

VENTO NELLA STANZA (“SERPENTE VIVO”)

Bersaglio. Scopri come si forma il vento, che il vento è un flusso d'aria, che l'aria calda sale e l'aria fredda scende.

Materiale di gioco. Due candele, un “serpente” (un cerchio tagliato a spirale e sospeso a un filo).

Avanzamento del gioco. Un adulto accende una candela e ci soffia sopra. I bambini scoprono perché la fiamma viene deviata (dal flusso d'aria). Un adulto suggerisce di esaminare il “serpente”, la sua forma a spirale, e mostra ai bambini la rotazione del “serpente” sopra la candela (l'aria sopra la candela è più calda, il “serpente” ruota sopra di essa, ma non scende , perché l'aria calda lo solleva). I bambini scoprono che l'aria fa ruotare il “serpente” e con l'aiuto di dispositivi di riscaldamento eseguono l'esperimento in modo indipendente

Un adulto invita i bambini a determinare la direzione del movimento del vento dall'alto e dal basso della porta. I bambini spiegano perché la direzione del vento è diversa (l'aria calda nell'appartamento sale ed esce attraverso lo spazio in alto, e l'aria fredda è più pesante ed entra nella stanza dal basso; dopo un po' l'aria fredda si riscalda nella stanza, alzati ed esci in strada attraverso l'apertura in alto, e l'aria fredda entrerà ancora e ancora al suo posto). Ecco come nasce il vento in natura. Disegna i risultati dell'esperimento.

SOTTOMARINO.

Bersaglio. Scopri che l'aria è più leggera dell'acqua; identificare come l'aria sposta l'acqua, come l'aria lascia l'acqua.

Materiale di gioco. tubo da cocktail curvo, bicchieri di plastica, contenitore con acqua.

Avanzamento del gioco. I bambini scoprono cosa succederà a un bicchiere se viene abbassato nell'acqua, se può sollevarsi da solo dal fondo. Eseguono le seguenti azioni: immergono un bicchiere nell'acqua, lo capovolgono, posizionano sotto un tubo curvo e soffiano aria sotto. Alla fine dell'esperimento si traggono le conclusioni: il bicchiere viene gradualmente riempito d'acqua, da esso escono bolle d'aria; l'aria è più leggera dell'acqua: quando entra nel bicchiere attraverso un tubo, sposta l'acqua da sotto il vetro e si solleva, spingendo il bicchiere fuori dall'acqua.

ARIA STUBMARIA (1)

Bersaglio. Scopri che l'aria, quando viene compressa, occupa meno spazio; L'aria compressa ha il potere di spostare gli oggetti.

Materiale di gioco. Siringhe, contenitore con acqua (colorato).

Avanzamento del gioco. I bambini guardano la siringa

dispositivo (cilindro, pistone) e dimostrare le azioni con esso: premere il pistone su, giù senza acqua; provare a spremere il pistone quando il foro è chiuso con il dito; aspirare l'acqua nel pistone quando è in alto e in basso. L'adulto invita i bambini a spiegare i risultati dell'esperimento e a parlare delle loro sensazioni durante l'esecuzione delle azioni. Al termine dell'esperimento i bambini scoprono che l'aria quando viene compressa occupa meno spazio; l'aria compressa ha una forza che può spostare gli oggetti.

ARIA OCCIDENTE (2)

Bersaglio. Scopri che l'aria occupa meno spazio quando viene compressa. L'aria compressa ha il potere di spostare gli oggetti.

Materiale di gioco. Pipette, contenitore con acqua (colorato).

Avanzamento del gioco. I bambini esaminano il dispositivo della pipetta (tappo di gomma, cilindro di vetro) ed eseguono l'esperimento come il precedente (spremere e aprire il tappo).

ASCIUGARE SENZA ACQUA

(Opzione 1 – Tovagliolo in un bicchiere)

Bersaglio.

Materiale di gioco. Un contenitore d'acqua, un bicchiere con un tovagliolo attaccato al fondo.

Avanzamento del gioco. L'adulto invita i bambini a spiegare cosa significa “farla franca”, se ciò è possibile, e a scoprire se è possibile immergere il bicchiere nell'acqua e non bagnare il tovagliolo che giace sul fondo. I bambini si assicurano che il tovagliolo sul fondo del bicchiere sia asciutto. Quindi capovolgono il bicchiere, lo immergono con cura nell'acqua, senza inclinare il bicchiere fino al fondo del contenitore, anzi lo sollevano dall'acqua e lasciano defluire l'acqua senza capovolgere il bicchiere. L'adulto si offre di determinare se il tovagliolo è bagnato (non bagnato), spiegare cosa ha impedito all'acqua di bagnarlo (aria nel bicchiere) e cosa succederà al tovagliolo se il bicchiere viene inclinato (usciranno bolle d'aria e l'acqua prenderà il suo posto, il tovagliolo si bagnerà). I bambini ripetono l'esperienza da soli.

ASCIUGARE DALL'ACQUA.

(Opzione 2 – Bandiera su un blocco)

Bersaglio. Determina quale aria occupa spazio.

Materiale di gioco. Un contenitore con acqua, blocchi di legno con bandiere, barattoli (il blocco con la bandiera dovrebbe adattarsi liberamente al loro interno).

Avanzamento del gioco. Un adulto invita i bambini a calare il blocco nell'acqua e a guardarlo galleggiare. Scoprono perché non affonda (il legno è più leggero dell'acqua), come puoi affogarlo (abbassarlo sul fondo) e non bagnarlo (metterlo in acqua, coprendolo con un barattolo). I bambini eseguono le azioni in modo indipendente. Discutono del motivo per cui il blocco non si è bagnato (perché c'è aria nel barattolo).

COSA È PIÙ VELOCE?

Bersaglio.

Materiale di gioco. Due fogli di carta da lettere.

Avanzamento del gioco. Un adulto ti chiede di pensarci: se rilasci contemporaneamente due fogli di carta dalle tue mani: uno in orizzontale, l'altro in verticale (mostra come tenerlo tra le mani), quale cadrà più velocemente. Ascolta le risposte e le offerte da verificare. Dimostra la sua esperienza. Perché la prima foglia cade lentamente, cosa la ritarda (l'aria la preme dal basso). Perché il secondo foglio cade più velocemente (cade di taglio, e quindi c'è meno aria sotto) I bambini concludono: c'è aria intorno a noi e preme su tutti gli oggetti (questa è la pressione atmosferica).

FOCUS “PERCHÉ NON PARTE?”

Bersaglio. Rileva la pressione atmosferica.

Materiale di gioco. Bicchieri d'acqua, cartoline.

Avanzamento del gioco. Un adulto invita i bambini a girare il bicchiere senza farne cadere l'acqua. I bambini fanno supposizioni e provano le cose. Quindi l'adulto riempie il bicchiere d'acqua fino all'orlo, lo copre con una cartolina e, tenendolo leggermente con le dita, capovolge il bicchiere. Rimuove la mano: la carta non cade, l'acqua non fuoriesce (a meno che la carta non sia completamente orizzontale e premuta fino ai bordi). Perché l'acqua non esce da un bicchiere quando sotto c'è un foglio di carta (l'aria preme sul foglio di carta, preme il foglio contro i bordi del bicchiere e impedisce all'acqua di fuoriuscire, cioè il motivo è pressione dell'aria).

TERMOMETRO FATTO IN CASA

Bersaglio. Dimostrare come l'aria si espande quando viene riscaldata e spinge l'acqua fuori dal contenitore.

Materiale di gioco. Un tubo di vetro o una ricarica (trasparente) di una penna a sfera, una bottiglia da 50-100 ml, un po' di acqua colorata.

Avanzamento del gioco. I bambini guardano il “termometro”: come funziona, la sua struttura (bottiglia, tubo e tappo); Con l'aiuto di un adulto, realizza un modello di termometro. Con un punteruolo fate un buco nel tappo e inseritelo nella bottiglia. Quindi mettono una goccia d'acqua colorata in un tubo e inseriscono il tubo in modo che la goccia d'acqua non salti fuori. La bottiglia si scalda tra le mani, una goccia d'acqua sale.

VERTUSKA

Bersaglio. Rivela che l'aria ha elasticità. Comprendere come può essere utilizzata la potenza aerea (movimento).

Materiale di gioco. Girandola, materiali da realizzare per ogni bambino: carta, forbici, bastoncini, garofani.

Avanzamento del gioco. Un adulto mostra ai bambini un fidget spinner in azione. Poi discute con loro il motivo per cui gira (il vento colpisce le pale, che sono girate ad angolo verso di esso, e questo fa muovere la piattaforma girevole). Un adulto offre ai bambini di realizzare un giradischi secondo un algoritmo, esaminare e discutere le caratteristiche del suo design. Poi organizza giochi con la trottola per strada; I bambini osservano in quali condizioni gira più velocemente.

PALLA REATTIVA.

Bersaglio.

Materiale di gioco. Palloncini.

Avanzamento del gioco. I bambini, con l'aiuto di un adulto, gonfiano un palloncino, lo abbassano e prestano attenzione alla traiettoria e alla durata del suo volo. Scoprono che affinché la palla voli più a lungo è necessario gonfiarla di più: l'aria che esce dal “collo” fa muovere la palla il lato opposto. Un adulto racconta ai bambini che lo stesso principio viene utilizzato nei motori a reazione.

GIMLE DI PAGLIA.

Bersaglio. Rivela che l'aria ha elasticità. Comprendere come può essere utilizzata la forza aerea (movimento).

Materiale di gioco. Patate crude, due cannucce da cocktail (per ogni bambino).

Avanzamento del gioco. I bambini prendono le cannucce parte in alto senza coprire il foro superiore con il dito; poi, da un'altezza di 10 cm, con un movimento deciso lo infilano nella patata; osservano cosa è successo alla cannuccia (si è piegata, non si è attaccata), prendono la seconda cannuccia per l'alto, questa volta chiudendo con un dito il foro superiore; Si attaccano anche fortemente a una patata e osservano cosa è successo alla cannuccia (si è incastrata). I bambini scoprono che all'interno della seconda cannuccia c'è dell'aria che preme sulle pareti e ne impedisce la piegatura. I bambini concludono: nel primo caso l'aria usciva liberamente dalla paglia e questa si piegava; nel secondo caso l'aria non poteva fuoriuscire dalla cannuccia, poiché il foro era chiuso. Inoltre, quando la patata entrava nella paglia, la pressione aumentava ancora di più, rinforzando le pareti della paglia.

PARACADUTE.

Bersaglio. Rivela che l'aria ha elasticità. Comprendere come può essere utilizzata la forza aerea (movimento).

Materiale di gioco. Paracadute, omini giocattolo, contenitore con sabbia.

CANDELA IN BARATTOLO.

Bersaglio. Rivelare che durante la combustione la composizione dell'aria cambia (c'è meno ossigeno) e che la combustione richiede ossigeno. Impara come spegnere il fuoco.

Materiale di gioco. Candela, barattolo, bottiglia con fondo tagliato.

COME SPEGNERE UNA CANDELA DA UN IMBUTO.

Bersaglio. Identificare le caratteristiche di un vortice d'aria.

Materiale di gioco. Candela, imbuto.

FORTE SCATOLA DI FIAMMIFERI.

Bersaglio. Determinare l'elasticità dell'aria.

Materiale di gioco. Scatole di fiammiferi.

GRANDE PICCOLO.

Bersaglio. Rivela che l'aria si contrae quando viene raffreddata e si espande quando viene riscaldata (occupa più spazio).

Materiale di gioco. Bottiglie di plastica con tappo in sughero, Palloncino ok, moneta.

FOCUS “ASCIUTTO DALL'ACQUA”

Bersaglio. Dimostrare l'esistenza pressione atmosferica, il fatto che l'aria quando si raffredda occupa meno volume (si comprime).

Materiale di gioco. Un piatto con acqua sul fondo, una moneta, un bicchiere.

PERCHÉ LE DOMANDE.

Bersaglio. Analizza e trai conclusioni basate sulla conoscenza delle proprietà dell'aria: l'aria calda sale, ad es. è più leggera dell'aria fredda; l'aria non conduce bene il calore.

Materiale di gioco. Carta velina, supporto con ago.

Avanzamento del gioco. Un adulto suggerisce di realizzare girandole con carta velina sottile: ritagliare un rettangolo, piegarlo lungo le linee centrali e raddrizzarlo di nuovo (il baricentro è stato ritrovato), posizionare la carta sulla punta dell'ago sporgente in modo che l'ago si appoggi tutto esattamente in quel punto. Avvicinare con attenzione la mano e la carta inizia a ruotare; allontanarla e la rotazione si arresta. Concludono: l'aria sale dal basso verso l'alto, premendo sul pezzo di carta e facendolo ruotare, poiché il pezzo di carta ha una pendenza in corrispondenza delle pieghe.

Olga Rogacheva
Esperimenti con l'aria

Esperienza n. 1

Bersaglio esperienza aria Abbiamo bisogno di aria respirare. Inspiriamo ed espiriamo aria.

Mossa: Prendi un bicchiere d'acqua, inserisci una cannuccia ed espira aria. Nel bicchiere appaiono delle bolle.

Esperienza n.2

Bersaglio esperienza: Condurre i bambini alla comprensione e al significato aria

Mossa: Realizza un piccolo paracadute. Dimostra che quando cade il paracadute, aria la cupola scoppia sotto di lui, sostenendolo! esso, quindi la diminuzione avviene senza intoppi.

Esperienza n.3

Bersaglio esperienza: Portare i bambini a comprendere le caratteristiche aria. L'aria è invisibile, non ha una forma specifica, si diffonde in tutte le direzioni, non ha odore proprio.

Mossa: Prendete tovaglioli profumati, bucce d'arancia, ecc. e invitate i bambini ad annusare uno per uno gli odori presenti nella stanza.

Esperienza n.4

Bersaglio esperienza: Portare i bambini a comprendere il peso ariaA. L'aria ha un peso. Mossa: Posizionare gonfiato e non gonfiato sulla bilancia palloncini: una ciotola con un palloncino gonfiato avrà più peso

Esperienza n.5

Mossa:Mettere la bottiglia di plastica aperta nel frigorifero. Quando è abbastanza freddo, metti un coperchio attorno al collo. palloncino gonfiato. Quindi posizionare la bottiglia in una ciotola di acqua calda. Guarda il palloncino che inizia a gonfiarsi da solo. Questo accade perché aria si espande quando riscaldato. Ora rimetti la bottiglia nel frigorifero. La palla andrà giù perché aria si restringe una volta raffreddato.

Esperienza n.6

Bersaglio esperienza: Aiuta a identificare una proprietà aria(elasticità, capire come può essere utilizzata la forza aria(movimento).

Mossa:L'insegnante invita i bambini a dirigere esperienza con Palloncino : guarda come volerà se sleghi il filo che lo trattiene aria. I bambini, con l'aiuto di un insegnante, gonfiano Palloncino, rilasciatelo e prestate attenzione alla traiettoria e alla durata del suo volo. Scoprono che affinché la palla voli più a lungo, è necessario gonfiarla di più.

Esperienza n. 7

Bersaglio: Imparare a riflettere le idee esistenti in attività di trasformazione. Come puoi giocare con il vento?

Mossa: Prendi un foglio di carta quadrato e taglialo lungo le linee pretracciate. Piegare gli angoli verso il centro, dove saranno fissati al bastoncino con uno spillo, avendo precedentemente posizionato una piccola perlina tra la girandola e il bastoncino. Affinché lo spinner possa svolgere la sua funzione con tempo calmo, è necessario correre tenendo il bastone tra le mani. La girandola gira solo quando c'è vento.

Esperienza n. 8

Bersaglio: Aiuta a identificare ciò che è caldo aria più leggero del freddo e si alza.

Mossa:L'insegnante invita i bambini a confrontare la temperatura aria nella stanza e vicino a oggetti caldi. Determina dove più caldo: sul pavimento o sul divano? L'insegnante tiene il termometro sul pavimento e poi sul divano. I bambini sono convinti che più è alto, più è caldo. Successivamente, l'insegnante suggerisce di avvicinarsi alla batteria. Raggiungere sopra la batteria, sotto la batteria. Dove fa più caldo? (Scaldatore sopra la batteria.)

Quindi l'insegnante suggerisce di andare al bollitore con acqua calda. Alza la mano e tienila sopra l'acqua. I bambini si assicurano che il vapore acqueo sia caldo. Caldo l'aria è più leggera che fredda. Caldo l'aria sale, quindi è più caldo sopra.

Questo articolo si propone di dare, in termini semplici, un'idea di come avviene il ricambio d'aria in un ambiente, e di come influenzarlo per ottenere parametri dell'aria ottimali. Pertanto, l'articolo apporta semplificazioni e ignora alcuni parametri fisici. Se desiderate formulazioni scientifiche precise, inserite nella ricerca il termine richiesto e troverete numerose descrizioni e dati.

Parte 1 - Scienza

Per rendere più comprensibili le diverse formule e i numeri, li esamineremo spesso con degli esempi. E per tali esempi utilizzeremo i seguenti valori:

La stanza media è di 5 x 6 metri con soffitti di 2,5 metri.

I parametri ottimali dell'aria sono 18°C ​​e 60% di umidità.

Quando parlo di aria in generale, introduco spesso 1 metro cubo d'aria.

Una piccola teoria

Nell'aria è presente una certa quantità di acqua (vapore) e questa quantità viene misurata dal concetto di umidità. L'umidità è indicata sia relativamente (ad esempio 50-70%) che assoluta (ad esempio 10 grammi per metro cubo). Naturalmente siamo abituati alla prima opzione, ma prima di parlare di umidità relativa, dobbiamo parlare di umidità assoluta e della sua relazione con la temperatura dell'aria.

Umidità assoluta

L'umidità assoluta dell'aria è la quantità di acqua (vapore) (grammi) nell'aria (1 metro cubo). E la quantità esatta di acqua nell'aria è chiamata umidità assoluta.

Massima umidità assoluta

È chiaro che l'aria non può contenere una quantità infinita di acqua; esiste un limite massimo di acqua che l'aria può contenere, cioè il 100% di umidità. E questa quantità di acqua è chiamata umidità massima assoluta.

E l'aria, a seconda della temperatura, può contenere una certa quantità di acqua (vapore), e quanto più alta è la temperatura dell'aria, tanto più più acqua può evaporare nell'aria e quanto più bassa è la temperatura dell'aria, tanto più meno acqua può essere evaporato. E a temperature inferiori allo zero, l'acqua praticamente non evapora nell'aria. Quindi di aria più fredda(sotto i 5°C) più è secco e non importa quale sia l'umidità relativa.

Ecco un grafico dell'umidità assoluta massima a diverse temperature:

Come puoi vedere, maggiore è la temperatura, più acqua può evaporare al suo interno.

Umidità relativa

Il rapporto tra l'umidità assoluta e l'umidità assoluta massima possibile a una temperatura specifica si chiama - Umidità relativa. Cioè, se a 18°C ​​l'umidità assoluta massima (per m3 di aria) è 15,4 grammi (come si può vedere dal grafico sopra), allora per un'umidità relativa del 60% dovrebbero esserci 9,2 grammi di acqua (per m3 di aria). Perché 9.2/15.4 è 60%.

Ora, sapendo questo, possiamo spiegare perché l’umidità relativa diminuisce quando l’aria si riscalda. Con il riscaldamento, la capacità di umidità (massima umidità assoluta) dell'aria aumenta, ma la quantità di acqua al suo interno (umidità assoluta) rimane la stessa, quindi il rapporto tra acqua e massimo diminuisce. Ad esempio, se l'aria nella tua stanza è 0°C e l'umidità è del 100% (4,8 grammi per m3 di aria), se la riscaldi a 18°C, l'umidità relativa sarà del 31% (4,8/15,4).

Inoltre, conoscere i grammi esatti di acqua nell'aria ci dà un'idea di quanta acqua deve evaporare per raggiungere un'umidità ottimale.

Ad esempio, prendiamo una stanza media e una temperatura ottimale. Come abbiamo detto prima, con una temperatura dell'aria di 18°C ​​e un'umidità del 60%, si tratta di 9,2 grammi di acqua per metro cubo. E se la tua stanza è di circa 5x6 m con soffitti di 2,5 me se tu temperatura ottimale(18°C) e umidità (60%) si avranno circa (moltiplicare 5 x 6 x 2,5 x 9,2) 690 grammi di acqua (vapore) nell'aria della stanza. E se nella stessa stanza hai un'umidità del 20% a 18°C, allora hai circa 230 grammi di acqua nell'aria, e per raggiungere quella ottimale devi far evaporare (690-230) 460 grammi di acqua nell'aria . I buoni umidificatori domestici rilasciano circa 350 grammi di acqua all’ora. Ciò significa che avrai bisogno di circa un'ora e mezza di umidificazione per ottenere un'umidità ottimale. (Ma stiamo andando troppo avanti; ci eserciteremo più tardi.)

*Se la matematica non è “vicina a te nello spirito”, non arrabbiarti, non hai affatto bisogno di memorizzare tutti questi numeri, l'importante è avere un'idea generale di cosa stiamo parlando Di.

Ripetiamo ancora una volta tutto ciò che occorre estrarre dalla teoria:

• umidità assoluta questa è la quantità esatta di acqua (vapore) nell'aria
• massima umidità assoluta questa è la quantità massima possibile di acqua nell'aria rispetto ad una determinata temperatura dell'aria
• umidità relativa Questo è il rapporto tra l'umidità assoluta e l'umidità assoluta massima.
• Maggiore è la temperatura dell'aria, maggiore è la quantità di acqua che può evaporare
• più bassa è la temperatura dell'aria, meno acqua può evaporare al suo interno
• Quando riscaldato, la quantità di acqua nell'aria non cambia, ma cambia la capacità di umidità dell'aria

Le stagioni o l'aria fuori dalla finestra

Naturalmente, a seconda del periodo dell’anno, l’aria fuori dalla nostra finestra è diversa.

In estate l'aria è calda e umida (con il caldo, anche al 20% di umidità relativa, c'è molta acqua nell'aria), in inverno è fredda e secca (come abbiamo detto prima, con il freddo , l'acqua nell'aria praticamente non evapora, quindi al freddo è sempre asciutta), in primavera e in autunno è fresca e umida.

Ma rispetto alla nostra stanza e alle condizioni ottimali, l'aria fuori dalla finestra può essere divisa non in stagioni, ma in differenze di temperatura e umidità. Cioè, più caldo, o più freddo, o più secco. E molto spesso siamo preoccupati per 2 condizioni, queste sono:

• quando l'aria fuori dalla finestra è più calda/calda (prevalentemente estiva), di seguito abbreviata come Estate
• quando l'aria fuori dalla finestra è fredda e secca (prevalentemente invernale), di seguito abbreviato come Inverno

E nella parte pratica dell'articolo scriveremo di questi due stati.

Riguardo la stanza

Quale aria scende e quale aria sale?

È risaputo che l'aria calda è più leggera dell'aria fredda, motivo per cui la temperatura sul soffitto è più alta che sul pavimento. Ma l'aria umida è più leggera dell'aria secca, quindi l'umidità sul soffitto è maggiore che sul pavimento. Di conseguenza, l'aria sul pavimento è più fredda e secca che sul soffitto, dove è più calda e umida.

Qual è la differenza di umidità e temperatura dal soffitto al pavimento?

Ciò dipende da molti parametri, altezza del soffitto, dimensioni della stanza, posizione del produttore di calore (riscaldatore), produttore di umidità (umidificatore), trasferimento di calore, trasferimento di umidità, direzioni del flusso d'aria (ventilazione, ventilazione), ecc. Ma in generale ci sono 2-4 gradi e 5-10% di umidità. Ma con un intenso scambio di aria, calore, umidità (ad esempio, una finestra aperta, riscaldamento, ventilatore, umidificatore/raffreddatore evaporativo in funzione) e soffitti alti, la differenza può raggiungere i 5-10 gradi e il 10-30% di umidità.

Va inoltre notato che anche la temperatura dal riscaldatore alla finestra differisce di 5-10 gradi o anche di più.

Ventilazione

Questa procedura apparentemente semplice e comprensibile, se esaminata in dettaglio, apporta cambiamenti significativi nell'aria che creiamo nella stanza. Durante l'areazione non solo l'aria nella stanza viene purificata, ma avviene anche un intenso scambio di calore e umidità e, dopo l'areazione, tutti i nostri sforzi per creare un'aria ottimale possono essere annullati.

Ma è anche impossibile senza ventilazione, quindi nella parte pratica discuteremo come eseguire 3 importanti procedure: ventilazione, termoregolazione, regolazione dell'umidità, senza compromettere altri parametri dell'aria.

Infatti nelle nostre camere c'è un costante ricambio d'aria con l'ambiente esterno (a meno che, ovviamente, la vostra stanza non sia ermeticamente chiusa e non si aprano né finestre né porte), in alcune stanze ce n'è di più, in altre meno. Per questo esistono anche misurazioni speciali di quante volte l'aria viene rinnovata completamente all'ora. Se 1 è una volta, se 2 è due volte e se 0,5 allora in un'ora viene rinnovata solo la metà dell'aria. Se tutte le finestre e le porte sono chiuse, per la tua stanza questo indicatore è vicino a 0,1 e se hai tutto aperto, l'indicatore è vicino a 3-4.

Con un bambino malato, è consigliabile che questo indicatore sia almeno pari a 1. Ma questo è molto difficile in inverno, poiché gli umidificatori non possono umidificare l'intera stanza in un'ora (stiamo di nuovo andando troppo avanti).

Parte 2 - Pratica

Passiamo ora dalla teoria alla pratica. Le ricette qui fornite cercano di insegnarti a pensare in modo creativo in relazione alle condizioni di vita e ad adattarle alle tue esigenze e condizioni.

Il nostro obbiettivo

In qualsiasi condizione fuori dalla finestra, fornisci a te stesso e al tuo bambino parametri dell'aria ottimali - circa 18°C ​​e 50-70% di umidità (o in una stanza media fai evaporare circa 500-700 grammi di acqua nell'aria). Con il minimo sforzo, il minimo costo e la massima comodità. Per priorità:

• l'aria pulita viene prima di tutto
• la temperatura dell'aria viene in secondo luogo
• l'umidità dell'aria è al terzo posto

Generale

L’effetto sull’aria può essere diviso in 2 parti:

• correzione attiva per ottenere parametri ottimali
• mantenimento passivo dei parametri ottimali dell'aria

Cioè, prima attiviamo attivamente tutte le forze a piena potenza per raggiungere i parametri ottimali dell'aria il più rapidamente possibile, quindi riduciamo l'influenza al minimo necessario in modo che i parametri ottimali dell'aria vengano mantenuti.

Utensili

Per influenzare l'aria abbiamo i seguenti strumenti:

Condizionatore

• costo: alto
• temperatura: raffreddamento alto
• umidità: asciuga
• ventilazione: bassa
• rumore: basso
• servizio: raro
• mobilità: no

Raffreddatore evaporativo

• costo: basso
• temperatura: raffreddamento normale
• umidità: umidità elevata
• ventilazione: alta
• rumore: medio
• servizio: giornaliero
• mobilità: alta

Umidificatore ad ultrasuoni

• costo: basso
• temperatura: nessun effetto
• umidità: umidità media
• ventilazione: nessuna
• rumore: molto basso
• servizio: giornaliero
• mobilità: alta

Fornello/batteria

• costo: moderato
• temperatura: riscalda
• umidità: asciuga
• ventilazione: nessuna
• rumore: molto basso
• servizio: raro
• mobilità: no

Purificatore/lavatore d'aria

• costo: alto
• temperatura: nessun effetto
• umidità: umidità media
• ventilazione: nessuna ma pulisce l'aria con filtri
• rumore: molto basso
• servizio: giornaliero
• mobilità: alta

Fan

• costo: basso
• temperatura: nessun effetto
• umidità: nessun effetto
• ventilazione: alta
• rumore: medio
• servizio: raro
• mobilità: alta

Generatore di vapore

• costo: medio
• temperatura: leggermente calda
• Umidità: moderatamente idratante
• ventilazione: nessuna
• rumore: basso
• servizio: giornaliero
• mobilità: alta

In questa parte inizieremo ad applicare praticamente le nostre conoscenze nella lotta per i parametri ottimali dell'aria.

Approccio alla stanza

L'approccio stanza per fornire aria è un metodo abbastanza comune; ci insegna come creare l'aria necessaria in una stanza. E prima dobbiamo studiare anche questo approccio.

in autunno E in primavera in genere non bisogna fare nulla, basta aprire le finestre, l'aria è normale di giorno, fresca e umida di notte, tutto è ventilato senza costi, senza fatica.

UN in estate Il grosso problema è il raffreddamento, dato che l'umidità è ok. Per il raffreddamento, la cosa più efficace è l’aria condizionata, ma è molto costosa. E se te lo puoi permettere, avere almeno 1 condizionatore non farà male, perché in molte malattie l’aria fresca è fondamentale, e in estate può essere una salvezza dal caldo.

Un'alternativa all'aria condizionata è un raffreddatore evaporativo (c'è un articolo separato su questo dispositivo, link sotto). La potenza di raffreddamento è di qualche grado inferiore a quella di un condizionatore, ma è più che sufficiente per ripararti dal caldo, e il suo fortissimo vantaggio è che umidifica immediatamente la stanza, e anche ventila, ed è molto economico, e costa molte volte meno di un condizionatore d'aria.

in inverno tutto è molto più complicato, abbiamo a che fare con aria fredda secca. E all'interno della stanza, grazie al riscaldamento incontrollato, è secco e caldo. Aprendo la finestra si può comunque rinfrescare la stanza, ma umidificarla è un grosso problema. Naturalmente, probabilmente hai letto come spegnere il riscaldamento, installare un regolatore, chiudere le finestre, utilizzare un umidificatore a ultrasuoni, ecc. E se fai tutto questo e non hai problemi, allora congratulazioni a te. Anche se avrai ancora qualche problema con la ventilazione, nel complesso affronterai bene l’inverno.

Ma qui vorrei parlare di un metodo alternativo di regolazione dell'aria. Anche questo è il raffreddatore evaporativo menzionato in precedenza. La particolarità del funzionamento di questo dispositivo è che più l'aria è calda e secca, più efficacemente la umidifica e all'uscita produce una temperatura quasi stabile di 18-23 C (la temperatura esatta dipende dalla potenza del dispositivo e il calore/secchezza dell'aria). E se un dispositivo di raffreddamento di questo tipo viene posizionato accanto al riscaldatore, attirerà tutta l'aria calda e rilascerà aria fresca e umida.

La cosa più importante è che il dispositivo richieda finestre aperte (o almeno una finestra) in modo che l'umidità in eccesso possa fuoriuscire. Quindi, bilanciando il riscaldamento, il raffreddatore evaporativo e aprendo la finestra, puoi creare uno scambio di calore e umidità in inverno in modo da avere aria fresca, umida e ventilata nel tuo appartamento.

Naturalmente, a seconda della stanza, della posizione del riscaldamento, delle finestre e del modello di raffrescatore evaporativo, sarà necessario organizzare il ricambio d'aria in modo diverso. Non esistono formule universali, ma se sperimenti un po' e misuri la temperatura e l'umidità da diverse angolazioni, troverai la soluzione ottimale attraverso tentativi ed errori.

Quindi tutto ciò di cui hai bisogno è un raffreddatore evaporativo e, se possibile, un condizionatore d'aria. Naturalmente nessuno ti vieta di avere un normale umidificatore a ultrasuoni.

Approccio personale

Questo approccio non è molto comune tra i metodi climatici. Non ha lo scopo di organizzare l'aria in modo ottimale in tutta la stanza, ma di organizzarla esattamente dove serve, cioè sotto il naso del bambino (e dei genitori). In linea di principio non abbiamo bisogno di aria ottimale vicino all’armadio o al comodino, abbiamo bisogno dell’aria giusta proprio sotto il naso del bambino, e quello che succede negli altri angoli della stanza non è importante.

Dovrebbe essere chiaro dalla descrizione che questo è un metodo molto economico. E parliamo soprattutto di aria durante il sonno. Non abbiamo bisogno di misurazioni in diversi punti della stanza per mantenere i parametri dell'aria ottimali in tutta la stanza, ma servono solo misurazioni vicino al bambino (e ai genitori).

Primavera, autunno, estate questo approccio non è quasi diverso dall'approccio della stanza. E qui in inverno ci sono differenze (ci sono differenze anche quando il bambino è malato). Supponiamo che tu non abbia i mezzi e la capacità per isolare il riscaldamento, installare un regolatore, acquistare un dispositivo di raffreddamento evaporativo, ecc., ma devi fornire aria ottimale per tuo figlio. Allora avrai bisogno di un umidificatore d'aria economico (si può trovare per $ 10-30), il riscaldamento funzioni, apri la finestra in modo che la temperatura sia bilanciata da qualche parte tra la finestra e il riscaldamento ai 18°C ​​desiderati (se fa più freddo, allora chiudi la finestra e, se fa più caldo, aprila leggermente, trova un equilibrio in cui il freddo in entrata dalla finestra è compensato dal calore del riscaldamento). Posizionare il lettino del bambino tra il riscaldamento e la finestra dove l'aria è equilibrata a 18°C, di solito a 2-3 metri dalla finestra. E se lo metti proprio sotto la finestra, è meglio che il bambino indossi un cappello, perché fino al 50% del calore viene perso dalla testa e il vento freddo sulla testa non serve a nulla. Posiziona un umidificatore nelle vicinanze in modo che la nebbia proveniente dall'umidificatore raggiunga il naso del bambino con la percentuale di umidità richiesta. Questo di solito accade entro un raggio di un metro e, se si tratta di un umidificatore economico, anche a mezzo metro.

E ora ottieni la temperatura, l'umidità e la ventilazione desiderate anche in inverno e quasi a costo zero.

Se vuoi garantire un'aria ottimale per te, sdraiati anche accanto al bambino, dove viene raggiunta la temperatura desiderata e l'umidificatore funziona. Bene, o installa un altro umidificatore simile per te stesso.

Per trovare l'equilibrio, inoltre, non dimenticare l'altezza del bambino, ricorda, secondo la teoria, più alto è più caldo, più basso è più freddo;

Inoltre, indipendentemente dal metodo di somministrazione dell'aria, ricorda che l'aria ottimale dovrebbe entrare direttamente nel naso del bambino e, se copri il naso del bambino con una coperta, respirerà aria calda da sotto la coperta e tutti gli sforzi per fornire aria saranno vanificati. perdere significato. Pertanto, è meglio vestire la parte superiore del bambino in modo caldo e coprire la coperta fino alla vita/petto.