Проводит ли воздух тепло: Свойства воздуха. Видеоурок. Окружающий мир 3 Класс

Содержание

Состав и свойства воздуха — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Воздух — это смесь газов. 

Больше всего в воздухе азота. Много в нём кислорода. Есть углекислый газ и водяные пары. В небольших количествах в воздухе содержатся и некоторые другие газы. В воздух попадают также пыль и вредные вещества, которые выбрасывают фабрики и заводы.

Свойства воздуха

Воздух газообразный. Он всегда заполняет весь объём и содержится везде, где есть пустое пространство.

 

Воздух упругий. Если сжать воздушный шар, а затем отпустить, то он быстро восстановит свою форму. Воздух сопротивляется сжатию.

 

  

Воздух прозрачный. Поэтому мы видим через него все окружающие предметы.


Воздух бесцветный.

 

Воздух не имеет запаха. Но в нём легко распространяются запахи разных веществ.

  

Воздух плохо пропускает тепло. Поэтому многие растения зимуют под снегом и не замерзают. Между холодными частицами снега много воздуха, и снежный сугроб надёжно защищает стебли и корни растений от мороза.

  

Используют это свойство воздуха и животные. Зимой у зверей мех становится густым и пышным. Между густыми волосками задерживается много воздуха, и животным в заснеженном лесу не страшен мороз. А птицы в морозную погоду распушают своё оперенье и так сохраняют тепло.

 

 

При нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается. Поэтому тёплый воздух легче холодного. Нагретый воздух всегда поднимается вверх. Так, воздушные шары поднимаются в небо, когда в них специальной горелкой нагревают воздух.

 

 

 Воздух нужен для горения. Если накрыть горящую свечу банкой, она быстро погаснет.

 

  

Свойства воздуха, изменение и использование его основных свойств

Воздух – это смесь газов. Окружает планету, образует атмосферу и содержится во всём, что существует. Он есть в воде, земле, растениях, животных, горах, камнях и необходим для жизни живых организмов. Физические, химические и гигиенические свойства формируют климат в регионах частей Земли, влияют на жизнедеятельность растений и животных.

Основные свойства воздуха

  • Прозрачен.
  •  Не имеет цвета и запаха.
  • Не имеет формы, занимает всё пространство.
  • Упругость.
  • Проводит звук и солнечные лучи.
  • Сохраняет тепло.
  • При нагревании расширяется, при охлаждении сжимается.
  • Подвижен.

Физические свойства

  1. Температурные. Регулирует теплообмен.
  2. Влажность. Определяет насыщение газов кислородом, содержание водяного пара.
  3. Атмосферное давление. Масса атмосферного столба, который давит на поверхность планеты и на всё, что расположено внутри воздушного океана.
  4. Подвижность. Формирует ветра и обновление газового состава.
  5. Солнечная радиация. Определяет процент радиоактивных веществ и газов, содержащихся в атмосфере. Основной показатель формирования климата планеты.
  6. Электрическая активность. Количество электрических зарядов, содержащихся в воздушном пространстве.

Воздушная оболочка Земли формируется из смеси газов:

  • Азот. Основной компонент атмосферы. Не участвует в дыхании, не поддерживает горение. Обеспечивает жизнедеятельность водорослей и некоторых растений.
  • Кислород. Жизненно необходимый элемент. Является необходимым в формировании биологических процессов организмов животных, растений. Служит окислителем и основным компонентом горения веществ.
  • Углекислый газ. Поглощается деревьями и преобразуется в кислород.

В небольших количествах атмосфера содержит озон, водород, неон, другие газы.  По количеству содержания вредных примесей определяют чистоту воздуха. Подробнее – в статье о составе воздуха.

Теплопроводность воздуха

Окружающий воздух практически не проводит тепло. Особенность задерживать тепловой заряд широко используется человеком и животными. Ограничивая подвижность потока, воздушная прослойка задерживает теплообмен организмов, создаёт комфортный микроклимат.

При нагревании с воздухом происходит расширение и он поднимается, становится разреженным. Изменяется его химический состав и влажность. Водяной пар распадается на отдельные газы, становится более летучим.

При охлаждении воздух сжимается и он опускается. Незначительное содержание твёрдых частиц в газах окисляется и насыщается водяными парами. Воздух становится тяжелее и плотнее.

Применение и использование свойств воздуха

Воздушную оболочку планеты активно используют животные и птицы. Способность задерживать тепло помогает животным выживать и регулировать тепловые процессы организма. Шерсть, обитателей северных широт, имеет полую структуру.

Особое строение пера и движение воздушных масс птицы используют для полётов и планирования над землёй.

Наполненный атмосферой пузырь, удерживает рыб в толще воды и способствует перемещению из глубин водоёмов к поверхности.

Подвижность используется растениями для опыления и распространения семян на большие площади.

Человек использует свойства атмосферы в широких спектрах своей жизнедеятельности:

  • Теплопроводность обеспечивает обогрев и терморегуляцию организма.
  • Способность тёплых воздушных потоков подниматься используют в полётах.
  • Упругость и сжатие применяют во всех промышленных системах. Его закачивают в автомобильные шины. Нагнетая воздушное давление, работают пневматические инструменты, оружие.
  • Кислород участвует в процессах горения. Все двигатели внутреннего сгорания потребляют большие объёмы кислорода и его соединений.

Более подробная информация об использовании и значении воздуха живыми организмами здесь.

Сравнение свойств воды и воздуха

Основную роль воздушный океан играет в дыхании всех живых существ Земли. Содержание его в воде используется всеми подводными животными и растениями.

Вода и воздух имеют похожие параметры. Она так же прозрачна и безвкусна, так же реагирует на нагрев и охлаждение. Основным отличием воды является способность растворять вещества и её большая плотность. Вода имеет большую массу и теплопроводность, проводит заряды электричества. Способность извлекать необходимые компоненты из воды, без применения специального оборудования, человеку и млекопитающим не под силу.

Теплопроводность. Просто о сложном. — Блоги Mastergrad

 При выборе качественного теплоизоляционного материала потребитель должен принимать во внимание целый ряд параметров, среди которых неизменно присутствует показатель теплопроводности. Высокой или низкой должна быть теплопроводность, что такое «лямбда», на какие показатели теплопроводности ориентироваться – ответы на эти и другие самые распространенные вопросы, возникающие при покупке утеплителя, вы найдете в данной статье.

Слово «теплопроводность» или еще более запутанное «лямбда» знакомо каждому школьнику из курса физики за восьмой класс. Однако со временем информация, которой мы не пользуемся, забывается. Попробуем освежить в памяти эти несложные и очень полезные знания.

Теплопроводность, как уже было сказано выше, — одно из ключевых понятий в современном строительстве, особенно когда речь заходит о теплоизоляционных материалах. От теплопроводности зависит толщина вашей стены или кровли, вес всего дома, а следовательно, и прочность (несущая способность) фундамента, долговечность конструкций и многое другое.

Современное определение теплопроводности – понятие комплексное. И состоит из нескольких составных частей, отвечающих за перенос тепла (теплообмен).

 

 

На первый взгляд формула кажется пугающей, но на самом деле все просто.

Суммарная или итоговая теплопроводность состоит из теплопроводности за счет конвекции, теплопроводности твердой и газообразной фазы, а также теплопроводности, учитывающей теплообмен за счет излучения.

Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Разберем каждый элемент этой формулы более подробно.

 

Теплообмен (или теплопередача) – это способ изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.

Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

 

Из курса физики нам известно, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.

 

Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их
непосредственном контакте.

Если вы опустите ложку в стакан с горячим напитком, нагреется не только та часть ложки, которая погружена в жидкость, но и та ее часть, которая находится над водой.

Теплопроводность различных веществ неодинакова, она может быть плохой (низкой) и хорошей (высокой). Хорошая теплопроводность у металлов. Плохая — у шерсти, дерева и пластиков. Самым плохим проводником тепла является вакуум.

Для примера вспомните кухонную посуду: кастрюли и сковородки. Вы вряд ли станете снимать металлическую кастрюлю, полную вкусного супа, с горячей плиты голыми руками, потому что существует реальная опасность обжечь руки. Вместо этого вы используете кухонное полотенце, силиконовые или тряпичные прихватки, то есть те материалы, которые плохо проводят тепло.

Именно поэтому «правильные» кастрюли и сковородки снабжены пластмассовыми или деревянными ручками, плохо проводящими тепло. Вспомнить хотя бы старую бабушкину сковородку с деревянной ручкой: сковородка горячая, а за ручку схватиться можно безо всяких прихваток.

Как объясняется это явление? Рассмотрим на примере нагревания металлического стержня (или ложки из примера со стаканом).

В металле, как и во всех твердых телах, молекулы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. Скорость колебательного движения молекул металла при нагревании увеличивается в той части, которая ближе расположена к пламени или источнику тепла. Эти молекулы, взаимодействуя с соседними молекулами, передают им часть своей энергии. В результате чего повышается температура отрезка стержня. Затем увеличивается скорость колебательного движения молекул в следующих отрезках стержня и так далее, до тех пор, пока не прогреется весь стержень. Именно поэтому вакуум обладает самой плохой теплопроводностью: в нем практически отсутствуют молекулы, которые бы передавали энергию друг другу. Важно отметить, что сами молекулы, передавая кинетическую энергию, не меняют свое местоположение, то есть само вещество не перемещается.

С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.

 

 Следующая составляющая теплопроводности – это конвекция. У многих из вас на слуху такой прибор, как «конвектор». А вот почему он так называется, наверное, знает далеко не каждый. Хотя логично предположить, что название свое он получил за принцип работы – конвекцию.

Из курса физики следует, что конвекция — это перенос энергии струями жидкости или газа. Если в случае с теплопроводностью при теплообмене происходит перенос энергии, то при конвекции происходит перенос именно вещества.

Конвекторы (как и любые другие отопительные приборы) нагревают окружающий воздух, вследствие чего температура в комнате повышается и вам становится тепло. При этом струи теплого воздуха поднимаются вверх, а струи холодного опускаются вниз. Аналогично происходит процесс нагревания воды в чайнике: горячая вода поднимается, а холодная опускается на ее место. Этот же принцип заложен в отопительной системе для обогрева домов.

Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Нагревание воздуха в комнате солнечными лучами – это пример естественной конвекции. А вот если воздух нагревается тепловым вентилятором, то это уже вынужденная конвекция. Вентилятор заставляет воздух в комнате двигаться, при этом нагревая его до необходимой температуры. В качестве других примеров конвекции можно привести холодные и теплые морские течения, а также образование и движение облаков и ветров.

Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен).

Излучение – это способ переноса энергии от одного тела к другому в виде электромагнитных волн. Как правило, это инфракрасное (IR) излучение. Этот принцип заложен еще в одном уникальном приборе – инфракрасном обогревателе.

Принцип его работы построен на том, что любое нагретое тело является источником излучения. Самый впечатляющий пример – Солнце. Пример поменьше – костер, распространяющий тепло на достаточно большое расстояние. В случае с обогревателем окружающие предметы нагреваются за счет электромагнитного излучения и в комнате становится тепло.

Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия как-то доходит до Земли.

Примечательно, что темные тела лучше поглощают и отдают энергию. Если необходимо максимально нагреть материал, его окрашивают в черный цвет. В качестве примера можно привести солнечные коллекторы (водонагреватели), которые устанавливаются на крышах домов. Эти устройства позволяют собирать тепло от солнца и нагревать теплоноситель, который затем передает тепло внутрь дома для обогрева помещений или нагрева воды.

Хуже всего поглощают энергию светлые материалы или материалы с отражающей способностью. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию учитывают в самых разных сферах: при строительстве самолетов, при возведении высотных зданий в жарких странах, даже при выборе цвета одежды в теплое время года. На окнах часто применяют металлизированные пленки, которые частично отражают солнечное тепло и спасают помещение от перегрева.

 

С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле.

Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (ПИР/PIR) — LOGICPIR.

LOGICPIR – это инновационный утеплитель, обладающий уникальными показателями теплопроводности – всего 0,021 Вт/м*К, позволяющий добиться максимальной экономии пространства при минимальной толщине теплоизоляции. Кроме того, PIR-плиты не впитывают влагу, тем самым предотвращая образование конденсата и надежно защищая ваш дом от появления плесенных грибов, клещей и бактерий, представляющих опасность для здоровья. LOGICPIR относится к новому поколению полиуретанов, окружающих нас повсеместно: начиная от деталей интерьера автомобилей, матрацев и обуви и заканчивая медициной, где самая поразительная сфера их применения – изготовление протезов для сердечно-сосудистой системы. Стоит ли говорить, что материал экологически безопасен, что подтверждено целым рядом сертификатов и заключений.

Итак, вернемся к теплопроводности.

Структурная и газовая теплопроводность – это теплопроводность компонентов, из которых состоит материал, а именно:

  • твердой фазы – теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;
  • газообразной фазы – теплопроводность газа, который находится в ячейках.

Если сравнивать теплоизоляцию PIR с пеностеклом или пенобетоном, то по структуре эти материалы схожи. Все они ячеистые и наполнены газом. Однако теплопроводности этих материалов будут отличаться.

Стекло и бетон, в отличие от пластиков, проводят тепло интенсивнее, соответственно, пеностекло и пенобетон обладают большей теплопроводностью и их показатели в качестве теплоизоляторов несколько хуже. Даже полимеры отличаются друг от друга теплопроводностью.

Как было сказано ранее, представленные материалы ячеистые и в каждом находятся какие-то газы. В пеностекле и пенобетоне это, как правило, окружающий воздух, в PIR – инертные газы. Хуже всего тепло проводят инертные газы, содержание молекул в 1 м3 очень маленькое, расстояние между молекулами очень большое, поэтому передать энергию между молекулами довольно сложно. Намного лучше тепло проводит воздух, поскольку он состоит из смеси разных газов, молекул очень много и все они друг с другом взаимодействуют.

Конвекционную составляющую у мелкоячеистой теплоизоляции обычно не рассматривают, поскольку размер ячеек теплоизоляции PIR ничтожно мал (меньше 1мм) и газ в этих ячейках неподвижен.

Последняя составляющая – излучение. Снизить ее влияние можно за счет применения дополнительных материалов, способных отражать тепловой поток. Для этого можно окрасить материал, скажем, в белый цвет. В случае с теплоизоляционными плитами PIR за отражение тепла отвечает фольга, которая покрывает материал с обеих сторон. Помимо функции отражения тепла фольга также несет защитную функцию с точки зрения утечки вспенивающего газа. По своим свойствам фольга является практически идеальным пароизоляционным материалом, а значит, способна задерживать миграции газов во внешнюю среду из ячеек теплоизоляции.

В процессе эксплуатации легкие инертные газы замещаются на более тяжелый окружающий воздух с хорошей теплопроводностью. Это происходит у всех пористых материалов за счет диффузных процессов.

Рассмотрим в качестве примера обычный воздушный шарик, наполненный гелием, который можно сравнить с одной ячейкой вспененной теплоизоляции. Новый шарик все время стремится улететь высоко в небо. Если утром он еще висел под потолком, то со временем он постепенно опустится и будет висеть в центре комнаты, а еще через несколько часов лежать на полу. Т.е. все это время газ за счет диффузии медленно выходит из шарика, и тот теряет свою «летучесть».

Так же и с теплоизоляцией. «Шарики» (ячейки), которые ближе всего расположены к границе с окружающим воздухом постепенно изменяют свой газовый состав. Однако те «шарики», которые находятся глубоко в материале, делают это очень медленно или не делают вовсе, поскольку инертному газу очень сложно пройти огромное количество стенок соседних «шариков» и вырваться наружу.

Кроме того, поверхность теплоизоляции покрыта фольгой, препятствующей выходу газа, соответственно, теплопроводность материала (ее газовая составляющая) сохраняется.

Итоговую формулу теплопроводности PIR можно записать в виде:

 

Подведем итог. Теплоизоляция – это очень важный показатель. От нее зависит, насколько теплым будет ваш дом. У наиболее эффективной теплоизоляции все ее составляющие () должны быть как можно ниже. У современной изоляции на примере LOGICPIR это достигается за счет применения инертных газов, полимеров и специальных покрытий, отражающих тепловой поток. Уверены, что теперь вы не только сможете безошибочно выбрать теплоизоляционный материал, отвечающий самым высоким требованиям, но и поможете своим детям сдать физику на высший балл.

Спасибо компании «Технониколь» за помощь в подготовке материала

Какое свойство воздуха сохраняет тепло

На нашем интернет-уроке по окружающему миру мы поговорим о том, без чего бы не существовали мы, природа, планета Земля. Да! Это воздух. Что такое воздух?…

Воздух и свойства воздуха

Воздух — это смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа и других.

Газы не имеют формы. Они распространяются во все стороны и заполняют весь доступный объём.

Воздушная оболочка Земли — атмосфера — защищает нас от губительных космических лучей, от перегрева теплом, исходящим от Солнца, от переохлаждения.

Слои атмосферы:

 Воздух необходим всему живому для дыхания и для создания органических веществ.
Смотрим познавательный видеоролик с 5.55

Какие свойства имеет воздух?

О свойствах поподробнее.

Сейчас вы видите все то, что вокруг вас: стены, компьютер, шкаф, за окном – дома, деревья, облака. А можем ли мы видеть воздух? Верите мне, что воздух находится вокруг нас повсюду? Есть ли он вообще? Может, его придумали? Докажем это?  

Исследование 1

Возьмите соломинку и опустите ее в стакан с водой. Слегка подуйте в соломинку. Что появилось? Появятся пузырьки воздуха.

Вывод: При помощи зрения воздух всё же можно обнаружить в некоторых случаях.       

Посмотрите на комнатные растения. Какого они цвета? А ваши стены? А как вы думаете, какого цвета воздух?
Открываем первое свойство воздуха: воздух невидимый и бесцветный.

Исследование 2.  А сейчас вдохните глубоко, что вы почувствовали?… Пахнет чем-нибудь воздух? А как же запахи в кондитерской, аптеке? … Запах, мы ощущаем, когда частицы вещества попадают к нам в нос.

Вывод: Чистый воздух запаха не имеет.

Исследование 3. Можно ли попробовать воздух на вкус? Лизните его. Какое свойства воздуха мы откроем?

Вывод: воздух не имеет вкуса

Исследование 4. Возьмите в руки книгу. Какой она формы? А теперь попробуйте взять в руки воздух. Получилось? Имеет ли воздух форму?

Вывод: воздух не имеет форму. 

Исследование 5. Воздух упругий 

Возьмите мяч, сожмите его руками. Ударьте мячом об пол. Что наблюдаете? Какое свойство воздуха обнаружилось?

Теперь посмотрите на эти два шарика. Какой из них более упругий? Почему?

Могу ли я сделать первый шарик таким же упругим, как и второй? Что для этого нужно сделать?…. Верно, добавить воздуха. А что происходит с шариком, когда мы добавляем воздух?…… (Воздух сжимается).

У вас, наверняка, есть велосипед. Какое свойство воздуха используется при накачивании насосом камеры колеса велосипеда? …..  также прыжки на спортивных велосипедов делают как раз из-за воздуха в шинах.

А где еще используется это свойство?…..

Исследование 6. Воздух легче воды, то есть менее плотный, чем вода.

Наберите в чашку воды. Попробуйте утопить в ней теннисный шарик. Что наблюдаете? Какое свойство воздуха обнаружили?

Вот почему вы не боитесь плавать, надев спасательный круг. 

Исследование 7. Воздух — плохо проводит тепло. 

Почему в домах в окна вставляют двойные рамы? Что находится между рамами? Какое свойство воздуха здесь проявляется?

Верно, между этими двойными стеклами находится воздух, который не пропускает холод и дома становится гораздо теплее. Так как воздух имеет низкую плотность, он плохо проводит тепло.

Если воздух плохо проводит тепло, почему земля под снегом остается теплой, и корни растений не замерзают?  Что же греет землю, снег ли?….

Между снежинками — воздух, он не пропускает холод.

Подумайте, как сидят птички, когда на улице мороз? Почему?…. А что происходит с мехом животных к зиме?…

Мех животных, перья птиц сами по себе не греют, а греет воздух, находящийся между ними. Когда холодно, звери поднимают шерсть, птицы хохлятся, а человек надевает тёплый свитер, шубу.

Исследование 8. При нагревании расширяется

 Почему люди в бане поднимаются на полок, ближе к потолку, чтобы попариться? Почему батареи в комнатах устанавливают внизу, под окном? Что происходит с горячим воздухом?

Да, когда воздух нагревается, воздух расширяется, то есть становится легче и поднимается вверх.

Теперь вы сможете объяснить по какому принципу летает воздушный шар?

А китайские фонарики?

А может ли быть одинаковая температура: днем и ночью? зимой и летом? у полюсов и на экваторе?

Что происходит с нагревшимся воздухом? (Поднимается). Что занимает освободившееся место? (Холодный воздух).

А это значит, на Земле происходит постоянное перемещение воздуха, а попросту дует ветер.

Ветер — это движение воздуха.

Ветра приносят и пользу и вред.

Представьте на минуту, что на Земле нет ветра. Нет ветра в нашем промышленно развитом городе, где есть заводы, фабрики, шахты, разрезы, взрывы. Что произойдет?

Трубы от заводов и фабрик выбрасывают дым высоко в небо. Там на высоте дуют мощные ветры. Они подхватывают клубы дыма и рвут их в клочья, развеивают, смешивают с чистым воздухом, быстро снижают опасность ядовитых газов. Высокие трубы отводят беду от живущих поблизости людей. 

Есть ветра, которые приносят много бед.

Ураганы
тайфуны
циклоны

Смерчи
(торнадо)

— Все это бури, скорость ветра которых достигает 120 км/ч. Такие ветры способны снести здания. Обычно сопровождаются ливнями. — Это вращающиеся воронки со скоростью ветра до 5000 км/ч. Воронка засасывает все на своем пути (случай с розовыми лягушками).

Как использует человек свойства воды

Человек издавна научился использовать силу воздуха, как источник энергии.
Он изобрел парус, который позволил ему отправиться в путешествие.


Уже 2-3 тысячи лет назад египтяне плавали по Средиземному морю на вполне совершенных парусных судах.
В Средние века строились ветряные колеса для работы по хозяйству.


Однако и в современности ветряной двигатель играет все большую роль, так как в отличие от других источников он не загрязняет атмосферу.


Одним из способов передвижения по воздуху – воздушный шар, заполненный более легким, чем воздух газом или просто нагретым воздухом. Началом эры воздухоплавания следует считать 183 год, когда братья Монгольфье поднялись в воздух на воздушном шаре, заполненном горячим воздухом.

На воду нельзя надёжно опереться — она жидкая. Однако водному лыжнику это удаётся, если развить достаточную скорость. Воздух — ещё менее плотный, чем вода. Но если развить большую скорость , то оказывается на него можно опереться. Это открытие позволило создать более совершенные летательные аппараты.

Возможность передвижения по воздуху летательных аппаратов связана с тем, что воздух обладает выталкивающей силой. Например, если заполнить воздушный шарик более лёгким газом — водородом, то они полетят вверх.

Парашют может планировать по воздуха благодаря плотности воздуха.

Вы знаете, что вода при нагревании превращается в пар, газообразное состояние, а если пар остудить — получится опять жидкое состояние.

Оказывается, любой газ тоже можно превратить в жидкость, если охладить. Только для этого потребуется очень низкая температура.

Углекислый газ, охлажденный до твёрдого состояния, используют для замораживания продуктов и называют сухим льдом. А тает он при -78 градусов С.

Жидкий азот образуется при температуре -196 гр.С. Его используют в медицине.

Чистый кислород используют для дыхания больных. Им наполняют акваланги для подводного дыхания. кислородные маски есть в самолётах для чрезвычайных ситуаций.

А жидкий кислород нужен для окисления топлива космических кораблей. Ведь без кислорода невозможно не только дыхание, но и горение.

Все мы понимаем, что воздух нашей планете просто необходим. Его следует беречь!

ПРОВЕРОЧНАЯ работа Скачать

Как_человек_использует_плохую_теплопроводность_воздуха

Известно, что на зиму в домах вставляют вторые рамы. Это делают для того, чтобы лучше сохранить тепло в комнате. А не проще ли было бы вместо двух рам вставлять одну раму с толстым стеклом? Насколько справедлив этот вопрос?

Оказывается, так сохранить тепло в комнате не удается. Надо, чтобы между рамами был слой воздуха. Благодаря этому лучше сохраняется тепло в комнате. Происходит же это потому, что воздух плохо проводит тепло.

В этом можно убедиться на следующем опыте.

Опыт 1. Возьмем два одинаковых стеклянных стакана, но один с толстыми, а другой с тонкими стенками. Оба стакана наполним одинаково горячей водой и покроем стеклами. Оба стакана поставим рядом. Но один стакан поставим на стол, а другой поставим на пустую спичечную коробку и накроем стеклянной банкой. При этом надо взять такую посуду, чтобы толщина стенки этого стакана и стенки банки была равна толщине стенки первого стакана. Различие здесь только в одном: второй стакан с горячей водой окружен со всех сторон слоем воздуха, находящимся между стенками стакана и стенками банки.

Какое же значение имеет этот слой воздуха?

Через некоторое время можно будет установить с помощью термометра или даже наощупь, что вода в стаканах охладилась неодинаково. Вода во втором стакане охладилась меньше, чем в первом, так как она была защищена от охлаждения еще слоем воздуха между стенками стакана и банки. Это показывает, что воздух плохо проводит тепло. Такое же значение для сохранения тепла в комнате имеет и тот слой воздуха, который находится между рамами.

Точно так же сохраняет тепло нашего тела одежда, в особенности меховая одежда, которую мы надеваем. Между телом и одеждой находятся слои воздуха, и в одежде нам тепло не потому, что она нас греет, а потому, что воздух, находящийся в одежде и между одеждой и телом, сохраняет тепло нашего тела.

Чтобы лучше уяснить это, можно сделать следующий опыт.

Опыт 2. Возьмем две одинаковые бутыли и, наполнив их одинаково горячей водой, закроем пробками. Одну бутыль завернем в мех или ткань, другую поставим рядом не завёрнутой. Через некоторое время можно будет заметить, что вода в бутыли, завернутой в мех или ткань, менее охладилась, чем в другой бутыль. Происходит это потому, что воздух, находящийся между бутылью и мехом или тканью, а также и в самом мехе и ткани, плохо проводит тепло.

Наблюдения и опыты убеждают в том, что воздух плохо проводит тепло. Этим свойством воздуха пользуются в хозяйстве.

Актуальность: В наше время разрабатываются новые материалы. Знания о теплопроводности различных веществ позволяет не только широко использовать их, но и предотвращать их вредное воздействие в быту, технике и природе.

Цель: изучение явления теплопроводности, проделав ряд опытов с твердыми телами, жидкостями и газами.

Задачи:

  • изучить теоретический материал по данному вопросу;
  • исследовать теплопроводность твердых тел;
  • исследовать теплопроводность жидкостей;
  • исследовать теплопроводность газов;
  • сделать выводы о полученных результатах.

Гипотеза: все вещества (твердые, жидкие и газообразные) имеют разную теплопроводность.

Оборудование: спиртовка, штатив, деревянная палочка, стеклянная палочка, медная проволока, пробирка с водой.

Элементы УМК к учебнику А.В.Перышкина: учебник «Физика. 8 класс» А.В.Перышкина

Содержание работы

Внутренняя энергия, как и любой вид энергии, может быть передана от одних тел к другим. Внутренняя энергия может передаваться и от одной части тела к другой. Так, например, если один конец гвоздя нагреть в пламени, то другой его конец, находящийся в руке, постепенно нагреется и будет жечь руку. Явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте называется теплопроводностью.

Изучим это явление, проделав ряд опытов с твердыми телами, жидкостью и газом.

Опыт 1. Исследование теплопроводности твердых тел на примере деревянной палочки, стеклянной палочки и медного стержня

Внесем в огонь конец деревянной палки. Он воспламенится.

Вывод: дерево обладает плохой теплопроводностью.

Поднесем к пламени спиртовки конец тонкой стеклянной палочки. Через некоторое время он нагреется, другой же конец останется холодным.

Вывод: стекло имеет плохую теплопроводность.

Если же мы будем нагревать в пламени конец металлического стержня, то очень скоро весь стержень сильно нагреется. Удержать его в руках мы уже не сможем.

Вывод: металлы хорошо проводят тепло, т. е. имеют большую теплопроводность. Наибольшей теплопроводностью обладают серебро и медь.

Рассмотрим передачу тепла от одной части твердого тела к другой на следующем опыте. Закрепим один конец толстой медной проволоки в штативе. К проволоке прикрепим воском несколько гвоздиков (рис. 6). При нагревании свободного конца проволоки в пламени спиртовки воск будет таять. Гвоздики начнут постепенно отваливаться. Сначала отпадут те, которые расположены ближе к пламени, затем по очереди все остальные.

Выясним, как происходит передача энергии по проволоке. Скорость колебательного движения частиц металла увеличивается в той части проволоки, которая ближе расположена к пламени. Поскольку частицы постоянно взаимодействуют друг с другом, то увеличивается скорость движения соседних частиц. Начинает повышаться температура следующей части проволоки и т. д. Следует помнить, что при теплопроводности не происходит переноса вещества от одного конца тела к другому.

Опыт 2. Исследование теплопроводности жидкостей на примере воды

Рассмотрим теперь теплопроводность жидкостей. Возьмем пробирку с водой и станем нагревать ее верхнюю часть. Вода у поверхности скоро закипит, а у дна пробирки за это время она только нагреется (рис. 7). Значит, у жидкостей теплопроводность невелика, за исключением ртути и расплавленных металлов. Это объясняется тем, что в жидкостях молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга, чем в твердых телах.

Вывод: теплопроводность жидкостей меньше теплопроводности металлов.

Опыт 3. Исследование теплопроводности газов

Исследуем теплопроводность газов.

Сухую пробирку наденем на палец и нагреем в пламени спиртовки донышком вверх (рис. 8). Палец при этом долго не почувствует тепла. Это связано с тем, что расстояние между молекулами газа еще больше, чем у жидкостей и твердых тел.

Вывод: теплопроводность у газов еще меньше, чем у жидкостей. Итак, теплопроводность у различных веществ различна.

Выводы и их обсуждение

Вывод: Проведенные опыты показывают, что теплопроводность у различных веществ различна. Наибольшей теплопроводность обладают металлы, у жидкостей теплопроводность невелика и самая малая теплопроводность у газов.

Используя §4 учебника физики для 8 класса, представим результаты в виде таблицы:

металлы (серебро, медь, железо)

пористые тела, пробка, бумага, стекло, кирпич, пластмассы

волосы, перья птиц, шерсть

Объяснение явления теплопроводности с молекулярно-кинетической точки зрения: теплопроводность — это перенос энергии от одной части тела к другой, который происходит при взаимодействии молекул или других частиц. В металлах частицы расположены близко, они постоянно взаимодействуют друг с другом. Скорость колебательного движения в нагретой части металла увеличивается и быстро передается соседним частицам. Повышается температура следующей части проволоки. В жидкостях и газах молекулы расположены на больших расстояниях, чем в металлах. В пространстве, где нет частиц, теплопроводность осуществляться не может.

Применение теплопроводности

Теплопроводность на кухне

Теплопроводность и ее регулировка важны в процессе приготовления пищи. Часто во время тепловой обработки продукта необходимо поддерживать высокую температуру, поэтому на кухне используют металлы (медь, алюминий…), так их теплопроводность и прочность выше, чем у других материалов. Из металла делают кастрюли, сковородки, противни, и другую посуду. Когда они соприкасаются с источником тепла, это тепло легко передается пище. Иногда бывает необходимо уменьшить теплопроводность — в этом случае используют кастрюли из материалов с более низкой теплопроводностью, или готовят способами, при которых пище передается меньшее количество тепла. Приготовление блюд на водяной бане — один из примеров уменьшения теплопроводности. Для посуды, предназначенной для приготовления пищи, не всегда используют материалы с высокой теплопроводностью. В духовом шкафу, например, часто используют керамическую посуду, теплопроводность которой намного ниже, чем у металлической посуды. Их самое главное преимущество — способность держать температуру. Хороший пример использования материалов с высокой теплопроводностью на кухне — плита. Например, конфорки электроплиты сделаны из металла, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла от раскаленной спирали нагревательного элемента к кастрюле или сковородке. Люди используют материалы с низкой теплопроводностью между руками и посудой, чтобы не обжечься. Ручки многих кастрюль сделаны из пластмасс, а противни вынимают из духовки прихватками из ткани или пластмассы с низкой теплопроводностью.

Материалы с невысокой теплопроводностью также используют для поддержания температуры пищи неизменной. Так, например, чтобы утренний кофе или суп, который берут в путешествие или на обед на работу, оставался горячим, его наливают в термос, чашку или банку с хорошей теплоизоляцией. Чаще всего в них пища остается горячей (или холодной) благодаря тому, что между их стенками находится материал, плохо проводящий тепло. Это может быть пенопласт или воздух, который находится в закрытом пространстве между стенками сосуда. Он не дает теплу перейти в окружающую среду, пище — остыть, а рукам — получить ожог. Пенопласт используют также для стаканчиков и контейнеров для пищи навынос. В вакуумном сосуде Дьюара (известном как «термос», по названию торговой марки) между наружной и внутренней стенкой почти нет воздуха — это еще больше уменьшает теплопроводность.

Отопительная система

Задача любой системы отопления является эффективная передача энергии от теплоносителя (горячей воды) в помещение. Для этого используют специальные элементы системы отопления – радиаторы. Радиаторы предназначены для повышения теплопередачи накопившейся в системе тепловой энергии в помещение. Они представляют собой секционную или монолитную конструкцию, внутри которой циркулирует теплоноситель. Основные характеристики радиатора отопления: материал изготовления, тип конструкции, габаритные размеры (кол-во секций), теплоотдача. Чем выше этот показатель, тем меньше тепловых потерь будет при передаче энергии от теплоносителя в помещение. Лучший материал для изготовления радиаторов – это медь. Наиболее часто используют чугунные радиаторы; алюминиевые радиаторы; стальные радиаторы; биметаллические радиаторы.

Теплопроводность для тепла

Мы используем материалы с низкой теплопроводностью для поддержания постоянной температуры тела. Примеры таких материалов — шерсть, пух, и синтетическая шерсть. Кожа животных покрыта мехом, а птиц — пухом с низкой теплопроводностью, и мы заимствуем эти материалы у животных или создаем похожие на них синтетические ткани, и делаем из них одежду и обувь, которые защищают нас от холода. Кроме этого мы делаем одеяла, так как спать под ними удобнее, чем в одежде. Воздух имеет низкую теплопроводность, но проблема с холодным воздухом в том, что обычно он может свободно двигаться в любом направлении. Он вытесняет теплый воздух вокруг нас, и нам становится холодно. Если движение воздуха ограничить, например, заключив его между внешней и внутренней стенками сосуда, то он обеспечивает хорошую термоизоляцию. У снега и льда тоже низкая теплопроводность, поэтому люди, животные и растения используют их для теплоизоляции. В свежем не утрамбованном снеге внутри находится воздух, что еще больше уменьшает его теплопроводность, особенно потому, что теплопроводность воздуха ниже теплопроводности снега. Благодаря этим свойствам, ледяной и снежный покров защищает растения от замерзания. Животные роют ямки и целые пещеры для зимовья в снегу. Путешественники, переходящие через заснеженные районы, иногда роют подобные пещеры, чтобы в них переночевать. С древнейших времен люди строили убежища изо льда, а сейчас создают целые развлекательные центры и гостиницы. В них часто горит огонь, и люди спят в мехах и синтетических спальных мешках.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности в организме людей и животных необходимо поддерживать определенную температуру в очень узких пределах. У крови и других жидкостей, а также у тканей разная теплопроводность и ее можно регулировать в зависимости от потребностей и окружающей температуры. Так, например, организм может изменить количество крови на участке тела или во всем организме с помощью расширения или сужения сосудов. Наше тело также может сгущать и разжижать кровь. При этом теплопроводность крови, а, следовательно, и части тела, где эта кровь течет, изменяется.

Теплолечение

Современные методы лечения теплом могут быть разделены на три большие группы: 1) контактное приложение нагретых сред; 2) светотепловое облучение и 3) использование теплоты, образующейся в тканях при прохождении высокочастотного электрического тока. Остановимся на использовании нагретых сред. Для теплолечения выбираются среды, позволяющие создать в них значительный запас теплоты. Эта теплота затем должна медленно и постепенно передаваться организму во все время процедуры. Для этого среда должна иметь, возможно, высокую теплоемкость и сравнительно низкие теплопроводность и конвекционную способности. Для теплолечения в основном применяют следующие среды: воздух, воду, торф, лечебные грязи и парафин.

Теплопроводность в бане

Многие любят отдыхать в саунах или банях, но сидеть там на скамейках из материала с высокой теплопроводностью — было бы невозможно. Требуется много времени, чтобы сравнять температуру таких материалов с температурой тела, поэтому вместо них используют материалы с низкой теплопроводностью, например дерево, верхние слои которого намного быстрее принимают температуру тела. Так как в сауне температура поднимается достаточно высоко, люди часто надевают на голову шапочки из шерсти или войлока, чтобы защитить голову от жары. В турецких банях хамамах температура намного ниже, поэтому там для скамеек используют материал с более высокой теплопроводностью — камень.

Интересные факты о теплопроводности

Тепло ли колючим зверям в иголках?

Шерсть не только спасает зверей от холода, но и служит средством защиты. А чтобы защита была внушительнее и надежнее, волосяной покров порой видоизменяется, превращаясь в своеобразные доспехи. Иглы, например. Но вот сохраняет ли такое облачение присущие шерсти свойства, не зябнут ли ежи и дикобразы в своих колючих шубках?

Ученые Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северова РАН обстоятельно изучили теплопроводные и теплоизоляционные свойства иголок, взятых со спины взрослого самца североамериканского дикобраза из коллекции Зоологического музея МГУ, и убедились, что греют эти самые иголки очень даже неплохо. Чтобы понять внутреннюю структуру игл, на них делали тонкие срезы, на которые напыляли золото для исследования в электронном микроскопе. Кератин — главная составляющая иголок — проводит тепло в 10 раз лучше, чем воздух. И благодаря этому иглы увеличивают теплопроводность «доспехов». Следовательно, возрастают и потери тепла с тела животного. Однако внутренняя пористая структура игл создает дополнительное экранирование теплового излучения, что, скорее всего, и компенсирует увеличение теплопроводности. Так что дикобраз, как и другие колючие звери, вовсе не страдает от холода. Иглистый покров сохраняет ровно столько тепла, сколько нужно теплокровному животному такого размера.

Полипропилен

Пока является лучшей основой для материалов (волокон, нитей, пряжи, полотен, тканей), используемых в производстве нательной спортивной одежды, термобелья и термоносков. Среди всех синтетических материалов, применяемых в этой области, он обладает самой низкой теплопроводностью. Поэтому одежда из полипропилена позволяет наилучшим образом сохранить тепло зимой и прохладу летом.

Какой материал имеет самую высокую теплопроводность?

Материалом с наивысшей теплопроводностью является вовсе не какой-нибудь металл (серебро или медь), как думают многие. Самую высокую теплопроводность имеет материал, который похож на стекло – алмаз. Его теплопроводность почти в 6 раз больше, чем у серебра или меди. Если изготовить чайную ложечку из алмаза, то воспользоваться ею не удастся, так как она будет обжигать пальцы в ту же секунду.

Из чего изготавливают сваи при строительстве зданий в регионах с вечной мерзлотой?

Большие трудности строителям зданий доставляет просадка фундамента особенно в регионах с вечной мерзлотой. Дома часто дают трещины из-за подтаивания грунта под ними. Фундамент передает почве какое-то количество теплоты. Поэтому здания начали строить на сваях. В этом случае тепло передается только теплопроводностью от фундамента свае и далее от сваи грунту. Из чего же надо делать сваи? Оказывается, сваи, выполненные из прочного твердого материала, внутри должны быть заполнены керосином. Летом свая проводит тепло сверху вниз плохо, т.к. жидкость обладает низкой теплопроводностью. Зимой свая за счет конвекции жидкости внутри неё, наоборот, будет способствовать дополнительному охлаждению грунта.

«Огнеупорный шарик»

Обычный воздушный шарик, надутый воздухом, легко воспламеняется в пламени свечи. Он тут же лопается. Если же к пламени свечи поднести такой же шарик, заполненный водой, он становится «огнеупорным». Теплопроводность воды в 24 раза больше, чем у воздуха. Значит, вода проводит тепло в 24 раза быстрее, чем воздух. Пока вода не испарится внутри шарика – он не лопнет.

Тема: Как человек использует свойства воздуха.
Цель: Сформировать понятие о воздухе и его свойствах.

Урок 6. воздух и его охрана — Окружающий мир — 3 класс

Окружающий мир, 3 класс

Урока № 6 Воздух и его охрана

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Воздух

2. Свойства воздуха.

3. Охрана воздуха.

Глоссарий:

Воздух – это смесь газов.

Атмосфера – это гигантская воздушная оболочка, которая простирается вверх на сотни километров.

Ветер – это движение воздуха.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

  1. Окружающий мир. Учебник для общеобразовательных школ. 3 кл.: В 2 ч. / А. А. Плешаков. — М.: Просвещение, 2016.
  2. Окружающий мир. Тетрадь учебных достижений. 3 кл.: учеб.пособие для общеобразоват. организаций / А. А. Плешаков, З. Д. Назарова. — М.: Просвещение, 2016.
  3. Окружающий мир. Рабочая тетрадь. 3 кл.: учеб.пособие для общеобразоват. организаций. В 2 ч. / А. А. Плешаков. — М.: Просвещение, 2016.
  4. От земли до неба. Атлас-определитель: кн.для учащихся нач.кл./А. А. Плешаков.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Ребята, представьте, как парит в воздухе огромный воздушный шар, как поднимается в небо фонарик, взвивается летучий змей, летит многотонный самолёт, совершает маневры в небе летательный дрон. А задумывались ли вы, почему эти объекты удерживаются в воздухе и не падают? Почему вращается флюгер и забавная детская игрушка?

Если посмотреть на нашу планету из Космоса, мы увидим, что Земля окутана воздушной оболочкой, как бесцветным прозрачным покрывалом. Слой воздуха, окружающий нашу планету, называется атмосферой. Она защищает Землю от излишнего тепла и холода, солнечной радиации, метеоритов. Слой атмосферы в разных частях планеты неодинакова. Воздух – это смесь многих газов: семьдесят восемь процентов азота, двадцать один процент кислорода и один процент углекислого газа.

В отсутствии пищи человек может прожить около тридцати дней, без воды несколько суток, а без воздуха две-три минуты. Воздух присутствует всюду: в воде, в почве, в живых организмах. Воздухом заполнено любое пространство. Увидеть мы его не можем, но можем почувствовать. Для этого воздух нужно привести в движение. Помашите перед собой листочком бумаги. Вы чувствуете лёгкий ветерок? Ветер – это движение воздуха.

Свойства воздуха.

Если поднесите лист бумаги к глазам, то через него мы ничего не увидим, стоит отодвинуть — откроется обзор на все предметы. Сделаем вывод, что воздух прозрачен и бесцветен.

Если мы возьмем мандарин и очистим от корки, то в комнате сразу появится цитрусовый запах. Заметьте, что до этого мы запахи не ощущали. Чистый воздух не имеет запаха. Частицы пахучих веществ смешиваются с частицами воздуха и появляются ароматы.

Воздух плохо проводит тепло. Человек и животные пользуются этим свойством воздуха. Птицы в сильные морозы сидят нахохлившись. Чем больше между перьями воздуха, тем лучше сохраняется тепло. Шапки, кофты, куртки, пальто сами по себе нас не греют. Чем пушистее вещь, тем больше в ней воздуха, а значит и теплее. Вот почему животные с густой и длинной шерстью зимой не мёрзнут. Свойство воздуха плохо проводить тепло используют в технологии изготовления окон. Между двумя рамами окон сохраняется слой воздуха, который защищает дома от холода.

Воздух имеет вес. Он своей тяжестью давит на людей, но мы этого не замечаем. Наш организм привык к такому давлению. У некоторых пожилых и больных людей начинаются головные боли, если атмосферное давление становится больше или меньше.

Воздух не имеет формы. Он заполняет любое пространство. Если полиэтиленовый пакет наполнить воздухом и завязать, то его невозможно будет смять. Внутри окажется воздух, а он упругий. Воздух в мяче находится в сжатом состоянии. При ударе воздух еще больше сжимается и стремится быстро расшириться, отскакивая высоко от поверхности. Сто́ит только выпустить воздух из мяча — он потеряет упругость. Сжимаемость и упругость воздуха используют для воздушных тормозов в транспорте, надувных изделиях, шинах автомобилей, велосипедов.

Воздух хороший проводник звука. Духовые инструменты звучат благодаря воздушной струе. Когда барабанщик ударяет палочками по туго натянутой коже барабана, воздух, который находится внутри барабана, вибрирует и производит звук.

При нагревании воздуха, частицы расширяются, а при охлаждении сжимаются. При нагревании воздух становится легче. Именно это свойство используется в воздушных фонариках и шарах. Теперь вы, наверное, догадались, почему форточки расположены в верхней части окна, а отопительные батареи снизу под окном? Холодного воздух тяжелее тёплого. Он опускается вниз, где нагревается от батареи и поднимается наверх, открывая форточки, мы охлаждаем его. Тёплый воздух расширяется, становится легче и устремляется вверх. Таким образом, на планете образуется вертикальный ток и зарождаются ветра.

Люди, животные при дыхании поглощают кислород, а выдыхают углекислый газ. А вот растения, наоборот, поглощают углекислый газ, а выделяют кислород.

Охрана воздуха.

Большое количество машин, заводов, фабрик загрязняют воздух. Они выбрасывают из своих труб ядовитые газы, сажу, пыль. Для охраны воздуха на предприятиях устанавливают очистительные фильтры. Учёные разработали новые автомобили — электромобили, которые не выбрасывают выхлопные газы. Автомобили должны своевременно проходить техническое обслуживание для предотвращения поломки и выбросов ядовитых газов в атмосферу. Мы тоже можем способствовать сохранению чистого воздуха, если будем сажать различные растения, деревья. Известно, что тополя выделяют в атмосферу в четыре раза больше кислорода, чем другие деревья и прекрасно очищают городской воздух от пыли и копоти. Человеку и другим существам для жизни нужен чистый воздух. Без чистого воздуха нет жизни на Земле. Берегите нашу планету!

Примеры и разбор решения заданий

1. Выделите правильный ответ.

  1. Воздух …

а. имеет вес,

б. не имеет веса.

  1. У воздуха ……

а. есть запах,

б. нет запаха.

  1. Воздух …..

а. прозрачен,

б. непрозрачен.

2. Выберите способы борьбы с загрязнением воздуха.

Правильные ответы:

Теплопроводность — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Теплопроводность (или теплопроводность ) — это движение тепла от одного объекта к другому, имеющему разную температуру, когда они касаются друг друга. Например, мы можем согреть руки, дотронувшись до грелки. Когда холодные руки касаются грелки, тепло перетекает от более горячего объекта (грелки) к более холодному (руке). Люди делают вещи с разной теплопроводностью, например, посуду для обогрева или изолированные контейнеры, чтобы горячие вещи оставались горячими или холодные.

Другими способами передачи тепла являются тепловое излучение и / или конвекция. Обычно одновременно происходит более одного из этих процессов.

В атомной теории твердые тела, жидкости и газы состоят из крошечных частиц, называемых «атомами». Температура материала измеряет, насколько быстро движутся атомы, а тепло измеряет общее количество энергии из-за вибрации атомов.

Электропроводность может возникнуть при нагревании одной части материала. Атомы в этой части вибрируют быстрее и чаще поражают своих соседей.Столкновения заставляют эти атомы двигаться быстрее, передавая им тепловую энергию. Таким образом энергия проходит через твердое тело. (Скорее похоже на то, как энергия проходит по падающим домино).

Атомная картина также помогает объяснить, почему проводимость более важна в твердых телах: в твердых телах атомы расположены близко друг к другу и не могут двигаться. В жидкостях и газах частицы могут двигаться мимо друг друга, поэтому столкновения случаются реже.

Закон теплопроводности , также известный как закон Фурье , означает, что скорость передачи тепла через материал во времени пропорциональна отрицательному градиенту температуры и площади под прямым углом к ​​этому градиент, по которому течет тепло:

∂Q∂t = −k∮S∇T⋅dS {\ displaystyle {\ frac {\ partial Q} {\ partial t}} = — k \ oint _ {S} {\ nabla T \ cdot \, dS }}

где:

Q — количество переданного тепла, а
т — это время, а
k — теплопроводность материала »и
S — это область, через которую проходит тепло, а
T — температура.

Теплопроводность обычно зависит от температуры, но для некоторых распространенных материалов это изменение может быть небольшим в значительном диапазоне температур.

Что такое теплопроводность?

Диаграмма, показывающая передачу тепловой энергии через проводимость. Кредит: Безграничный

Тепло — интересный вид энергии. Он не только поддерживает жизнь, делает нас комфортными и помогает готовить пищу, но и понимание его свойств является ключом ко многим областям научных исследований.Например, знание того, как передается тепло и степень, в которой различные материалы могут обмениваться тепловой энергией, управляет всем: от обогревателей здания и понимания сезонных изменений до отправки кораблей в космос.

Тепло может передаваться только тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Из них кондукция, пожалуй, самая распространенная и регулярно встречается в природе.Короче говоря, это передача тепла посредством физического контакта. Это происходит, когда вы нажимаете рукой на оконное стекло, когда вы ставите кастрюлю с водой на активный элемент и когда вы кладете утюг в огонь.

Этот перенос происходит на молекулярном уровне — от одного тела к другому — когда тепловая энергия поглощается поверхностью и заставляет молекулы этой поверхности двигаться быстрее. В процессе они натыкаются на своих соседей и передают им энергию — процесс, который продолжается до тех пор, пока добавляется тепло.

Процесс теплопроводности зависит от четырех основных факторов: градиента температуры, поперечного сечения материалов, длины пути и свойств этих материалов.

Температурный градиент — это физическая величина, которая описывает, в каком направлении и с какой скоростью изменяется температура в определенном месте. Температура всегда течет от самого горячего источника к самому холодному, потому что холод — это не что иное, как отсутствие тепловой энергии. Этот переход между телами продолжается до тех пор, пока разница температур не исчезнет и не наступит состояние, известное как тепловое равновесие.

Поперечное сечение и длина пути также являются важными факторами. Чем больше размер материала, участвующего в переносе, тем больше тепла требуется для его нагрева. Кроме того, чем больше площадь поверхности подвергается воздействию открытого воздуха, тем выше вероятность потери тепла. Таким образом, более короткие объекты с меньшим поперечным сечением — лучший способ минимизировать потери тепловой энергии.

Теплопроводность происходит через любой материал, представленный здесь прямоугольным стержнем. Скорость переноса частично зависит от толщины материала (представ.пользователя A). Кредит: Безграничный

И последнее, но не менее важное, это физические свойства используемых материалов. По сути, когда дело доходит до теплопроводности, не все вещества одинаковы. Металлы и камень считаются хорошими проводниками, поскольку они могут быстро передавать тепло, тогда как такие материалы, как дерево, бумага, воздух и ткань, являются плохими проводниками тепла.

Эти проводящие свойства оцениваются на основе «коэффициента», который измеряется относительно серебра.В этом отношении серебро имеет коэффициент теплопроводности 100, тогда как другие материалы имеют более низкий рейтинг. К ним относятся медь (92), железо (11), вода (0,12) и дерево (0,03). На противоположном конце спектра находится идеальный вакуум, который не может проводить тепло, и поэтому оценивается как нулевой.

Материалы, плохо проводящие тепло, называются изоляторами. Воздух, имеющий коэффициент проводимости 0,006, является исключительным изолятором, поскольку он может удерживаться в замкнутом пространстве.Вот почему в искусственных изоляторах используются воздушные отсеки, такие как окна с двойным остеклением, которые используются для сокращения счетов за отопление. По сути, они действуют как буферы от потерь тепла.

Перо, мех и натуральные волокна являются примерами натуральных изоляторов. Эти материалы позволяют птицам, млекопитающим и людям оставаться в тепле. Морские каланы, например, живут в океанических водах, которые часто очень холодны, а их роскошный густой мех согревает их. Другие морские млекопитающие, такие как морские львы, киты и пингвины, полагаются на толстый слой жира (он же.жир) — очень плохой проводник — для предотвращения потери тепла через кожу.

Та же самая логика применяется к изоляции домов, зданий и даже космических кораблей. В этих случаях методы включают либо воздушные карманы между стенами, стекловолокно (которое задерживает воздух) или пену высокой плотности. Космические аппараты представляют собой особый случай и используют изоляцию в виде пенопласта, армированного углеродного композитного материала и плиток из кварцевого волокна. Все они плохо проводят тепло и, следовательно, предотвращают потерю тепла в космосе, а также предотвращают попадание экстремальных температур, вызванных атмосферным входом, в кабину экипажа.

Электропроводность, как показывает нагрев металлического стержня пламенем. Кредит: Высшее образование Томсона.

Законы, регулирующие теплопроводность, очень похожи на закон Ома, регулирующий электрическую проводимость. В этом случае хороший проводник — это материал, который позволяет электрическому току (то есть электронам) проходить через него без особых проблем. Электрический изолятор, напротив, представляет собой любой материал, внутренние электрические заряды которого не текут свободно, и поэтому очень трудно проводить электрический ток под действием электрического поля.

В большинстве случаев материалы, которые плохо проводят тепло, также плохо проводят электричество. Например, медь хорошо проводит тепло и электричество, поэтому медные провода так широко используются в производстве электроники. Золото и серебро еще лучше, и там, где цена не является проблемой, эти материалы также используются при строительстве электрических цепей.

И когда кто-то хочет «заземлить» заряд (т.е.е. нейтрализовать его), они отправляют его через физическое соединение с Землей, где теряется заряд. Это обычное дело в электрических цепях, где незащищенный металл является фактором, гарантирующим, что люди, случайно вступившие в контакт, не будут поражены электрическим током.

Это вид носовой части космического корабля «Дискавери», построенного из жаропрочных углеродных композитов. Предоставлено: НАСА.

Изоляционные материалы, такие как резина на подошвах обуви, используются для обеспечения защиты людей, работающих с чувствительными материалами или вблизи источников электрического тока, от электрических зарядов.Другие изоляционные материалы, такие как стекло, полимеры или фарфор, обычно используются в линиях электропередач и высоковольтных передатчиках мощности, чтобы энергия передавалась в цепи (и ничего больше!)

Короче говоря, проводимость сводится к передаче тепла или передачи электрического заряда. И то и другое происходит в результате способности вещества позволять молекулам передавать энергию через них.


Разработан теплопроводящий пластик

Ссылка : Что такое теплопроводность? (2014, 9 декабря) получено 13 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2014-12-what-is-heat-constraction.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Общий коэффициент теплопередачи

Теплопередача через поверхность, например стену, может быть рассчитана как

q = UA dT (1)

где

q = теплопередача (Вт (Дж / с ), БТЕ / ч)

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / (м 2 K), БТЕ / (фут 2 ч o F) )

A = площадь стены (м 2 , фут 2 )

dT = (t 1 — t 2 )

= разница температур по стене ( o C, o F)

Общий коэффициент теплопередачи для многослойной стены, трубы или теплообменника — с потоком жидкости с каждой стороны стены — можно рассчитать как

1 / UA = 1 / час ci A i + Σ (s n 901 43 / k n A n ) + 1 / h co A o (2)

где

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / (м 2 K), БТЕ / (фут 2 h o F) )

k n = теплопроводность материала в слое n (Вт / (м · К), БТЕ / (час фут ° F) )

час ci, o = внутренняя или внешняя стенка индивидуальная жидкость конвекция коэффициент теплопередачи (Вт / (м 2 K), BTU / (фут 2 h o F) )

s n = толщина слоя n (м, футов)

A плоская стена с одинаковой площадью во всех слоях — можно упростить до

1 / U = 1 / h ci + Σ (s n / k n ) + 1 / h co (3 )

Теплопроводность — k — для некоторых типичных материалов (проводимость не зависит от температуры)

  • Полипропилен PP: 0.1 — 0,22 Вт / (м · К)
  • Нержавеющая сталь: 16 — 24 Вт / (м · К)
  • Алюминий: 205 — 250 Вт / (м · К)
Преобразовать между Метрические и британские единицы
  • 1 Вт / (м · К) = 0,5779 БТЕ / (фут · ч o F)
  • 1 Вт / (м 2 K) = 0,85984 ккал / (hm 2 o C) = 0,1761 Btu / (ft 2 h o F)

Коэффициент конвективной теплопередачи — h — зависит от

  • тип жидкости — газ или жидкость
  • свойства потока, такие как скорость
  • другие свойства, зависящие от потока и температуры

Коэффициент конвективной теплопередачи для некоторых распространенных жидкостей:

  • Воздух — от 10 до 100 Вт / м 2 K
  • Вода — 500 до 10 000 Вт / м 2 K

Многослойные стены — Калькулятор теплопередачи

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего коэффициента теплопередачи и теплопередачи через многослойную стену.Калькулятор является универсальным и может использоваться для метрических или британских единиц при условии, что единицы используются последовательно.

A — площадь (м 2 , фут 2 )

t 1 — температура 1 ( o C, o F)

43 2 температура 2 ( o C, o F)

h ci — коэффициент конвективной теплоотдачи внутри стены (Вт / (м 2 K), Btu / ( фут 2 ч o F) )

с 1 — толщина 1 (м, фут) k 1 — теплопроводность 1 (Вт / (м · K) , БТЕ / (час фут ° F) )

с 2 — толщина 2 (м, фут) k 2 — теплопроводность 2 (Вт / (м · К), BTU / (час фут ° F) )

s 3 — толщина 3 (м, фут) k 3 — теплопроводность 3 (Вт / (м · К), БТЕ / (ч · фут · ° F) )

ч co — коэффициент конвективной теплопередачи снаружи стены ( Вт / (м 2 K), BTU / (фут 2 h o F) )

Теплопередача Тепловое сопротивление

Сопротивление теплопередаче быть выражено как

R = 1 / U (4)

где

R = сопротивление теплопередаче (м 2 K / W, футов 2 h ° F / BTU)

Стена разделена на участки термического сопротивления, где

  • теплопередача между жидкостью и стеной — это одно сопротивление
  • сама стена является одним сопротивлением
  • передача между стеной и t Вторая жидкость — это тепловое сопротивление.

Поверхностные покрытия или слои «обожженного» продукта добавляют дополнительное тепловое сопротивление стенкам, снижая общий коэффициент теплопередачи.

Некоторые типичные сопротивления теплопередаче
  • статический слой воздуха, 40 мм (1,57 дюйма) : R = 0,18 м 2 K / W
  • внутреннее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,13 м 2 K / W
  • внешнее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,04 м 2 K / W
  • внутреннее сопротивление теплопередаче, тепловой ток снизу вверх: R = 0,10 м 2 K / W
  • внешнее сопротивление теплопередаче, тепловой ток сверху вниз: R = 0.17 м 2 K / W

Пример — передача тепла в теплообменнике воздух-воздух

Пластинчатый теплообменник воздух-воздух площадью 2 м 2 и толщиной стенки 0,1 мм может быть изготовлен из полипропилен PP, алюминий или нержавеющая сталь.

Коэффициент конвекции теплопередачи для воздуха составляет 50 Вт / м 2 K . Внутренняя температура теплообменника составляет 100 o C , а наружная температура 20 o C .

Общий коэффициент теплопередачи U на единицу площади можно рассчитать, изменив (3) на

U = 1 / (1 / h ci + s / k + 1 / h co ) (3b)

Общий коэффициент теплопередачи для теплообменника из полипропилена

  • с теплопроводностью 0,1 Вт / м · К составляет

U PP = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K ) + ( 0.1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 0,1 Вт / м · K ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

= 24,4 Вт / м 2 K

Теплопередача

q = ( 24,4 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) — (2 0 o C ))

= 3904 W

= 3.9 кВт

  • нержавеющая сталь с теплопроводностью 16 Вт / м · К :

U SS = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K ) + ( 0,1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 16 Вт / мK ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

= 25 Вт / м 2 K

Теплопередача

q = ( 25 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) — (2 0 o C ))

= 4000 Вт

= 4 кВт

  • алюминий с теплопроводностью 205 Вт / мK :

U Al = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K 90 031) + ( 0.1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 205 Вт / м · K ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

= 25 Вт / м 2 K

Теплопередача

q = ( 25 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) — (2 0 o C ))

= 4000 Вт

= 4 кВт

  • 1 Вт / (м 2 К) = 0.85984 ккал / (hm 2 o C) = 0,1761 Btu / (ft 2 h o F)

Типичные общие коэффициенты теплопередачи

  • Газ свободной конвекции — Газ свободной конвекции: U = 1-2 Вт / м 2 K (стандартное окно, воздух из помещения через стекло)
  • Газ со свободной конвекцией — принудительная жидкая (проточная) вода: U = 5-15 Вт / м 2 K (типичный радиатор центрального отопления)
  • Свободная конвекция газа — конденсирующийся пар Вода: U = 5-20 Вт / м 2 K (типовые паровые радиаторы)
  • Принудительная конвекция (проточная) Газ — свободная конвекция Газ: U = 3-10 Вт / м 2 K (пароперегреватели)
  • Принудительная конвекция (проточный) Газ — Принудительная конвекция Газ: U = 10-30 Вт / м 2 K (газы теплообменника)
  • Принудительная конвекция (проточный) Газ — Принудительная жидкость (проточная) вода: U = 10-50 Вт / м 2 9 0119 K (охладители газа)
  • Принудительная конвекция (поток) Газ — Конденсирующий пар Вода: U = 10-50 Вт / м 2 K (воздухонагреватели)
  • Безжидкостная конвекция — принудительная конвекция Газ: U = 10-50 Вт / м 2 K (газовый котел)
  • Жидкость без конвекции — со свободной конвекцией Жидкость: U = 25 — 500 Вт / м 2 K (масляная баня для отопления)
  • Без жидкости Конвекция — принудительный ток жидкости (вода): U = 50 — 100 Вт / м 2 K (нагревательный змеевик в воде в резервуаре, вода без рулевого управления), 500-2000 Вт / м 2 K (нагревательный змеевик в резервуарной воде , вода с рулевым управлением)
  • Конвекция без жидкости — Конденсирующийся пар воды: U = 300 — 1000 Вт / м 2 K (паровые рубашки вокруг сосудов с мешалками, вода), 150 — 500 Вт / м 2 K (другие жидкости)
  • Принудительная жидкость (текущая) вода — газ свободной конвекции: U = 10-40 Вт / м 2 K (гор. камера + излучение)
  • Принудительная жидкость (текущая) вода — Свободная конвекционная жидкость: U = 500-1500 Вт / м 2 K (охлаждающий змеевик — перемешиваемый)
  • Принудительная жидкость (текущая) вода — Принудительная жидкость (проточная вода): U = 900-2500 Вт / м 2 K (теплообменник вода / вода)
  • Принудительная жидкая (проточная) вода — Конденсирующий пар вода: U = 1000-4000 Вт / м 2 K (конденсаторы водяного пара)
  • Кипящая жидкая вода — свободный конвекционный газ: U = 10-40 Вт / м 2 K (паровой котел + излучение)
  • Кипящая жидкая вода — принудительное течение жидкости (вода) : U = 300 — 1000 Вт / м 2 K (испарение холодильников или охладителей рассола)
  • Кипящая жидкая вода — Конденсирующий пар воды: U = 1500 — 6000 Вт / м 2 K (испарители пар / вода)

Следует ли чистить воздуховоды в доме? | Качество воздуха в помещении (IAQ)

Знания об очистке воздуховодов находятся на ранней стадии, поэтому нельзя дать рекомендации относительно того, следует ли чистить воздуховоды в доме.Агентство по охране окружающей среды США (EPA) настоятельно рекомендует вам полностью прочитать этот документ, поскольку он содержит важную информацию по этому вопросу.

Никогда еще не было доказано, что очистка воздуховодов действительно предотвращает проблемы со здоровьем. Исследования также не демонстрируют убедительно, что уровни частиц (например, пыли) в домах увеличиваются из-за грязных воздуховодов. Это связано с тем, что большая часть грязи в воздуховодах прилипает к поверхности воздуховодов и не обязательно попадает в жилое пространство. Важно помнить, что грязные воздуховоды — лишь один из многих возможных источников частиц, которые присутствуют в домах.Загрязняющие вещества, попадающие в дом как снаружи, так и в помещении, такие как приготовление пищи, уборка, курение или просто передвижение, могут вызывать большее воздействие загрязняющих веществ, чем грязные воздуховоды. Более того, нет никаких доказательств того, что небольшое количество домашней пыли или других твердых частиц в воздуховодах представляет какой-либо риск для вашего здоровья.

Если существует какое-либо из перечисленных выше состояний, это обычно указывает на одну или несколько основных причин. Перед любой очисткой, модернизацией или заменой воздуховодов необходимо устранить причину или причины, иначе проблема, скорее всего, повторится.

Некоторые исследования показывают, что очистка компонентов системы отопления и охлаждения (например, охлаждающих змеевиков, вентиляторов и теплообменников) может повысить эффективность вашей системы, что приведет к увеличению срока службы, а также к некоторой экономии энергии и затрат на техническое обслуживание. Однако существует мало доказательств того, что очистка только воздуховодов повысит эффективность системы.

Вы можете подумать о чистке воздуховодов просто потому, что кажется логичным, что воздуховоды со временем будут загрязняться и их нужно время от времени чистить.При условии, что очистка произведена правильно, нет никаких доказательств того, что такая очистка будет вредной. EPA не рекомендует регулярно чистить воздуховоды, а только по мере необходимости. Тем не менее, EPA рекомендует проверять работоспособность топки, печи или камина для сжигания топлива и обслуживать их перед каждым отопительным сезоном для защиты от отравления угарным газом.

Если вы все же решите почистить воздуховоды, примите те же меры предосторожности, которые вы обычно принимаете при оценке компетентности и надежности поставщика услуг.

Поставщики услуг по очистке воздуховодов могут сообщить вам, что им необходимо нанести химический биоцид на внутреннюю часть ваших воздуховодов как средство для уничтожения бактерий (микробов) и грибков (плесени) и предотвращения будущего биологического роста. Они также могут предложить применение «герметика» для предотвращения выброса частиц пыли и грязи в воздух или для герметизации утечек воздуха. Вы должны полностью понимать плюсы и минусы разрешения на применение химических биоцидов или герметиков. Хотя целенаправленное использование химических биоцидов и герметиков может быть целесообразным при определенных обстоятельствах, исследования не продемонстрировали их эффективности при очистке каналов или их потенциального вредного воздействия на здоровье.В настоящее время EPA не зарегистрировало никаких химических биоцидов для использования в системах воздуховодов с внутренней изоляцией (см. Следует ли применять химические биоциды внутри воздуховодов?).

Независимо от того, решите ли вы очистить воздуховоды в вашем доме, предотвращение попадания воды и грязи в систему является наиболее эффективным способом предотвращения загрязнения (см. Как предотвратить загрязнение воздуховодов).

Большинство людей теперь осознают, что загрязнение воздуха в помещениях является проблемой, вызывающей растущее беспокойство и повышающей известность.Многие компании продают продукты и услуги, направленные на улучшение качества воздуха в помещении. Вы, вероятно, видели рекламу, получили купон по почте или к вам напрямую обратилась компания, предлагающая очистить ваши воздуховоды как средство улучшения качества воздуха в помещении. Эти услуги обычно — но не всегда — стоят от 450 до 1000 долларов за систему отопления и охлаждения, в зависимости от:
предлагаемых услуг

Очистка воздуховодов обычно относится к очистке различных компонентов системы отопления и охлаждения систем с принудительной подачей воздуха, включая воздуховоды и регистры приточного и возвратного воздуха, решетки и диффузоры, змеевики нагрева и охлаждения теплообменников, поддоны для слива конденсата (поддоны), двигатель вентилятора и корпус вентилятора, а также корпус вентиляционной установки (см. схему).

При неправильной установке, обслуживании и эксплуатации эти компоненты могут быть загрязнены частицами пыли, пыльцы или другим мусором. Если присутствует влага, вероятность микробиологического роста (например, плесени) увеличивается, и споры от такого роста могут попадать в жилое пространство дома. Некоторые из этих загрязнителей могут вызывать аллергические реакции или другие симптомы у людей, если они контактируют с ними. Если вы решите очистить вашу систему отопления и охлаждения, важно убедиться, что поставщик услуг согласен очистить все компоненты системы и имеет квалификацию для этого.Неспособность очистить компонент загрязненной системы может привести к повторному загрязнению всей системы, что сводит на нет любые потенциальные преимущества. Способы очистки воздуховодов различаются, хотя отраслевые ассоциации, занимающиеся очисткой воздуховодов, установили стандарты. Как правило, поставщик услуг использует специальные инструменты для удаления грязи и другого мусора из воздуховодов, а затем пылесосит их мощным пылесосом.

Кроме того, поставщик услуг может предложить применение химических биоцидов, предназначенных для уничтожения микробиологических загрязнителей, на внутреннюю часть воздуховода и на другие компоненты системы.Некоторые поставщики услуг могут также предложить применение химической обработки (герметики или другие герметики) для инкапсуляции или покрытия внутренних поверхностей воздуховодов и корпусов оборудования, поскольку они считают, что это будет контролировать рост плесени или предотвращать выход частиц грязи или волокон из каналов. Эти методы еще предстоит полностью изучить, и вы должны быть полностью проинформированы, прежде чем принимать решение о разрешении использования биоцидов или химических средств обработки в ваших воздуховодах. Их следует применять, если они вообще используются, после того, как система будет должным образом очищена от всей видимой пыли и мусора.

Примечание. Использование герметиков для герметизации внутренних поверхностей каналов отличается от герметизации утечек воздуха в каналах. Герметизация утечек воздуха в воздуховоде может помочь сэкономить энергию на счетах за отопление и охлаждение. Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт Energy Star EPA.

Знания о потенциальных преимуществах и возможных проблемах очистки воздуховодов ограничены. Поскольку условия в каждом доме разные, невозможно сделать общий вывод о том, будет ли чистка воздуховодов в вашем доме полезной.

Если никто в вашей семье не страдает аллергией, необъяснимыми симптомами или заболеваниями, и если после визуального осмотра внутренней части воздуховодов вы не видите признаков того, что ваши воздуховоды загрязнены большими отложениями пыли или плесени (без затхлости запаха или видимого роста плесени), чистка воздуховодов, вероятно, не нужна. Запыление регистров возврата является нормальным явлением, поскольку через решетку проходит запыленный воздух. Это не означает, что ваши воздуховоды загрязнены сильными отложениями пыли или мусора; регистры можно легко пропылесосить или снять и очистить.

С другой стороны, если члены семьи испытывают необычные или необъяснимые симптомы или заболевания, которые, по вашему мнению, могут быть связаны с вашей домашней обстановкой, вам следует обсудить ситуацию со своим врачом. EPA опубликовало следующие публикации для руководства по выявлению возможных проблем с качеством воздуха в помещениях и способам их предотвращения или устранения.

Вы можете подумать о чистке воздуховодов просто потому, что кажется логичным, что воздуховоды со временем будут загрязняться и их нужно время от времени чистить.В то время как споры о ценности периодической чистки воздуховодов продолжаются, нет никаких доказательств того, что такая чистка будет вредной, при условии, что она будет сделана правильно .

С другой стороны, если поставщик услуг не соблюдает надлежащие процедуры очистки воздуховодов, очистка воздуховодов может вызвать проблемы с воздухом в помещении. Например, неадекватная вакуумная система сбора может привести к выбросу большего количества пыли, грязи и других загрязнений, чем если бы вы оставили воздуховоды в покое. Неосторожный или недостаточно обученный поставщик услуг может повредить ваши воздуховоды или систему отопления и охлаждения, что может увеличить ваши расходы на отопление и кондиционирование воздуха или вынудить вас провести сложный и дорогостоящий ремонт или замену.

Внутри каналов с твердой поверхностью (например, листового металла) или на других компонентах вашей системы отопления и охлаждения наблюдается значительный видимый рост плесени. При обнаружении плесени в системах отопления и охлаждения необходимо понимать несколько важных моментов:

  • Многие секции вашей системы отопления и охлаждения могут быть недоступны для визуального осмотра, поэтому попросите поставщика услуг показать вам любую форму, которая, по их словам, существует.
  • Вы должны знать, что, хотя вещество может выглядеть как плесень, положительное определение того, является ли оно плесенью, может быть сделано только экспертом и может потребоваться лабораторный анализ для окончательного подтверждения.Примерно за 50 долларов некоторые микробиологические лаборатории могут сказать вам, является ли образец, отправленный им на прозрачной полосе липкой ленты, плесенью или просто веществом, которое на нее похоже.
  • Если у вас есть изолированные воздуховоды, и изоляция намокнет или заплесневелая, ее нельзя эффективно очистить, и ее следует удалить и заменить.
  • Если условия, вызывающие рост плесени, не будут устранены, рост плесени будет повторяться.

Протоки заражены паразитами, например.г. (грызуны или насекомые)

Воздуховоды забиты чрезмерным количеством пыли и мусора и / или частиц, которые действительно попадают в дом из ваших регистров снабжения.

Другие важные соображения

Никогда не было доказано, что очистка воздуховодов действительно предотвращает проблемы со здоровьем. Исследования также не убедительно демонстрируют, что уровень частиц (например, пыли) в домах увеличивается из-за грязных воздуховодов или снижается после уборки. Это связано с тем, что большая часть грязи, которая может накапливаться внутри воздуховодов, прилипает к поверхностям воздуховодов и не обязательно попадает в жилое пространство.Важно помнить, что грязные воздуховоды — лишь один из многих возможных источников частиц, которые присутствуют в домах. Загрязняющие вещества, попадающие в дом как снаружи, так и в помещении, такие как приготовление пищи, уборка, курение или просто передвижение, могут вызывать большее воздействие загрязняющих веществ, чем грязные воздуховоды. Более того, нет никаких доказательств того, что небольшое количество домашней пыли или других твердых частиц в воздуховодах представляет какой-либо риск для здоровья.

EPA не рекомендует чистить воздуховоды, за исключением случаев, когда это необходимо, из-за сохраняющейся неопределенности относительно преимуществ очистки воздуховодов в большинстве случаев.Тем не менее, EPA рекомендует, чтобы если у вас есть топка, печь или камин для сжигания топлива, они должны проверяться на правильность работы и обслуживаться перед каждым отопительным сезоном для защиты от отравления угарным газом. Некоторые исследования также показывают, что очистка загрязненных змеевиков охлаждения, вентиляторов и теплообменников может повысить эффективность систем отопления и охлаждения. Однако существует мало свидетельств того, что простая очистка системы воздуховодов повысит эффективность вашей системы.

Если вы думаете, что очистка воздуховодов может быть хорошей идеей для вашего дома, но вы не уверены, обратитесь к профессионалу.Компания, которая обслуживает вашу систему отопления и охлаждения, может быть хорошим источником совета. Вы также можете обратиться к профессиональным поставщикам услуг по очистке воздуховодов и спросить их об услугах, которые они предоставляют. Помните, что они пытаются продать вам услугу, поэтому задавайте вопросы и настаивайте на полных и компетентных ответах.

Начало страницы


Рекомендации по выбору поставщика услуг по очистке воздуховодов

Чтобы найти компании, которые предоставляют услуги по очистке воздуховодов, проверьте свои Желтые страницы в разделе «Очистка воздуховодов» или обратитесь в Национальную ассоциацию очистителей воздуховодов (NADCA) по адресу и номеру телефона в информационном разделе, расположенном в конце данного руководства.Не думайте, что все поставщики услуг по очистке воздуховодов одинаково хорошо осведомлены и ответственны. Поговорите по крайней мере с тремя разными поставщиками услуг и получите письменные оценки, прежде чем принимать решение о чистке воздуховодов. Когда поставщики услуг приходят к вам домой, попросите их показать вам загрязнение, которое оправдало бы очистку ваших воздуховодов.

Не нанимайте очистителей воздуховодов, которые громко заявляют о пользе очистки воздуховодов для здоровья — такие утверждения необоснованны.Не нанимайте чистильщиков воздуховодов, которые рекомендуют чистку воздуховодов в качестве стандартной процедуры обслуживания вашей системы отопления и охлаждения. Вам также следует опасаться очистителей воздуховодов, которые утверждают, что сертифицированы EPA. Примечание: EPA не устанавливает стандартов очистки воздуховодов, не сертифицирует, не одобряет и не одобряет компании, занимающиеся очисткой воздуховодов.

Проверьте отзывы, чтобы убедиться, что другие клиенты остались довольны и не испытывали никаких проблем с их системами отопления и охлаждения после очистки.

Обратитесь в управление по делам потребителей вашего округа или города или в местное бюро Better Business Bureau, чтобы узнать, подавались ли жалобы на какую-либо из рассматриваемых вами компаний.

Проведите собеседование с потенциальными поставщиками услуг, чтобы убедиться:

  • они имеют опыт чистки воздуховодов и работали с такими системами, как ваша;
  • они будут использовать процедуры для защиты вас, ваших домашних животных и вашего дома от заражения; и
  • , они соответствуют стандартам очистки воздуховодов NADCA и, если ваши воздуховоды построены из стеклопластиковой плиты или изолированы внутри стекловолоконным вкладышем, — рекомендациям Североамериканской ассоциации производителей изоляционных материалов (NAIMA).

Узнайте у поставщика услуг, есть ли у него соответствующие государственные лицензии. По состоянию на 1996 год, следующие штаты требуют, чтобы очистители воздуховодов имели специальные лицензии: Аризона, Арканзас, Калифорния, Флорида, Джорджия, Мичиган и Техас. В других штатах они также могут потребоваться.

Если поставщик услуг взимает почасовую оплату, запросите примерное количество часов или дней, которые потребуется для выполнения работы, и выясните, будут ли перерывы в работе. Убедитесь, что выбранный вами очиститель воздуховодов предоставит письменное соглашение с указанием общей стоимости и объема работ до начала работы.

Начало страницы


Чего ожидать от поставщика услуг по очистке воздуховодов

Если вы решите очистить воздуховоды, поставщик услуг должен:

Откройте порты доступа или дверцы, чтобы можно было очистить и осмотреть всю систему.

Осмотрите систему перед очисткой, чтобы убедиться, что в системе отопления и охлаждения нет асбестосодержащих материалов (например, изоляции, башмаков регистров и т. Д.). Асбестосодержащие материалы требуют специальных процедур, их нельзя трогать или удалять, кроме специально обученных и оснащенных подрядчиков.

Используйте вакуумное оборудование, которое удаляет частицы за пределы дома, или используйте только высокоэффективное вакуумное оборудование для удаления твердых частиц (HEPA), если вакуум выходит из дома.

Защищайте ковры и домашнюю мебель во время чистки.

Используйте тщательно контролируемую чистку поверхностей воздуховодов в сочетании с контактной очисткой пылесосом для удаления пыли и других частиц.

Используйте только щетки с мягкой щетиной для воздуховодов из стекловолокна и каналов из листового металла, облицованных изнутри стекловолокном.(Хотя гибкий воздуховод также можно очистить с помощью щеток с мягкой щетиной, может быть более экономично просто заменить доступный гибкий воздуховод.)

Позаботьтесь о защите воздуховодов, включая герметизацию и повторную изоляцию всех отверстий для доступа, которые поставщик услуг сделал или использовал, чтобы они были герметичными.

Следуйте стандартам NADCA по очистке воздуховодов и рекомендациям NAIMA для воздуховодов, содержащих стекловолоконную облицовку или построенных из стеклопластиковых панелей.

Начало страницы


Как определить, хорошо ли выполнил очиститель воздуховодов

Тщательный визуальный осмотр — лучший способ проверить чистоту вашей системы отопления и охлаждения. Некоторые поставщики услуг используют удаленную фотосъемку для документирования условий внутри воздуховодов. Все части системы должны быть чистыми; вы не должны обнаруживать мусор невооруженным глазом. Перед началом работы покажите поставщику услуг Контрольный список потребителя после уборки.После завершения работы попросите поставщика услуг показать вам каждый компонент вашей системы, чтобы убедиться, что работа была выполнена удовлетворительно.

Если вы ответите «Нет» на любой из вопросов в контрольном списке, это может указывать на проблему с работой. Попросите вашего поставщика услуг исправить любые недостатки, пока вы не ответите «да» на все вопросы из контрольного списка.

Контрольный список для потребителя после очистки Есть
Общий Получил ли поставщик услуг доступ и очистку всей системы отопления и охлаждения, включая воздуховоды и все компоненты (дренажные поддоны, увлажнители, змеевики и вентиляторы)?
Достаточно ли провайдер услуг продемонстрировал чистоту воздуховодов и пленумов? (Воздухозаборник — это пространство, в котором приточный или возвратный воздух смешивается или движется; это может быть воздуховод, балочное перекрытие, чердак и полость, или полость стены.)
Обогрев Внешне чистая поверхность теплообменника?
Охлаждение
Компоненты
Видно ли чистые обе стороны охлаждающего змеевика?
Если направить фонарик на охлаждающий змеевик, проходит ли свет через другую сторону? Должен, если катушка чистая.
Ребра теплообменника прямые и расположены ли они на равном расстоянии (в отличие от того, чтобы они были согнуты и разбиты друг о друга)?
Дренажный поддон змеевика полностью чист и сливается должным образом?
Воздуходувка Лопасти воздуходувки чистые, на них нет масла и мусора?
Отсутствует ли в отсеке вентилятора видимая пыль или мусор?
Пленумы Нет ли видимой пыли или мусора в камере возвратного воздуха?
Правильно ли подходят фильтры и обладают ли они надлежащей эффективностью в соответствии с рекомендациями производителя систем HVAC?
Нет ли в камере приточного воздуха (непосредственно после вентиляционной установки) пятен влаги и загрязнений?
Металлические воздуховоды На внутренних поверхностях воздуховодов нет видимого мусора? (Выберите случайным образом несколько площадок как на стороне возврата, так и на стороне поставки.)
Стекловолокно Весь ли стекловолоконный материал в хорошем состоянии (т. Е. Без разрывов и потертостей; хорошо ли сцеплен с основными материалами)?
Дверцы доступа Закреплены ли недавно установленные дверцы доступа в каналах из листового металла чем-то большим, чем просто изолентой (например, винтами, заклепками, мастикой и т. Д.)?
При работающей системе утечка воздуха через люки или крышки очень незначительна или отсутствует?
Вентиляционные отверстия Все ли регистры, решетки и диффузоры надежно прикреплены к стенам, полу и / или потолку?
Видно ли чистые регистры, решетки и диффузоры?
Работа системы Правильно ли работает система в режиме нагрева и охлаждения после очистки?

Начало страницы


Как предотвратить загрязнение воздуховодов

Независимо от того, решите ли вы очистить воздуховоды в вашем доме, важно соблюдать хорошую программу профилактического обслуживания, чтобы свести к минимуму загрязнение воздуховодов.

Для предотвращения попадания грязи в систему:

Используйте воздушный фильтр с максимальной эффективностью, рекомендованный производителем вашей системы отопления и охлаждения.

Регулярно меняйте фильтры.

Если ваши фильтры засоряются, меняйте их чаще.

Убедитесь, что у вас нет отсутствующих фильтров и что воздух не может пройти через фильтры через щели вокруг держателя фильтра.

При обслуживании или проверке системы отопления и охлаждения по другим причинам обязательно попросите поставщика услуг очистить охлаждающие змеевики и дренажные поддоны.

Во время строительных или ремонтных работ, в результате которых в вашем доме образуется пыль, закройте регистры подачи и возврата и не включайте систему отопления и охлаждения до тех пор, пока не очистите пыль.

Регулярно убирайте пыль и пылесосите дом. (Используйте высокоэффективный пылесос (HEPA) или самые эффективные фильтровальные мешки, которые может использовать ваш пылесос. Пылесос может увеличить количество пыли в воздухе во время и после уборки, а также в ваших воздуховодах).

Если ваша система отопления включает в себя воздуховодное оборудование для увлажнения, убедитесь, что увлажнитель работает и обслуживается в строгом соответствии с рекомендациями производителя.

Независимо от того, решите ли вы очистить воздуховоды в своем доме, важно соблюдать хорошую программу профилактического обслуживания, чтобы минимизировать загрязнение воздуховодов.

Для предотвращения намокания воздуховодов:

В воздуховодах не должно быть влаги. Контроль влажности — самый эффективный способ предотвратить биологический рост в воздуховодах.

Влага может попасть в систему воздуховодов из-за утечек или из-за неправильной установки или обслуживания системы. Исследования показывают, что конденсация (которая возникает, когда температура поверхности ниже температуры точки росы окружающего воздуха) на охлаждающих змеевиках или рядом с ними является основным фактором загрязнения системы влагой. Наличие конденсата или высокая относительная влажность являются важным индикатором возможности роста плесени на любом типе воздуховода.Контроль влажности часто может быть трудным, но вот несколько шагов, которые вы можете предпринять:

Оперативно и надлежащим образом устраняйте утечки или повреждения, вызванные водой.

Обратите особое внимание на охлаждающие змеевики, которые предназначены для удаления воды из воздуха и могут быть основным источником загрязнения системы влагой, что может привести к росту плесени. Убедитесь, что поддон для конденсата сливается правильно. Наличие значительного количества стоячей воды и / или мусора указывает на проблему, требующую немедленного внимания.Проверьте изоляцию рядом с охлаждающими змеевиками на наличие влажных пятен.

Убедитесь, что воздуховоды должным образом герметизированы и изолированы во всех помещениях без кондиционирования воздуха (например, на чердаках и в подвальных помещениях). Это поможет предотвратить попадание влаги из-за конденсации в систему и важно для правильной работы системы. Для предотвращения конденсации воды система отопления и охлаждения должна быть должным образом изолирована.

Если вы заменяете систему кондиционирования воздуха, убедитесь, что размер блока соответствует вашим потребностям, и что все воздуховоды герметичны на стыках.Слишком большой блок будет часто включаться и выключаться, что приведет к плохому удалению влаги, особенно в областях с высокой влажностью. Также убедитесь, что ваша новая система предназначена для эффективного управления конденсацией.

Начало страницы


Нерешенные вопросы очистки воздуховодов

Предотвращает ли очистка воздуховодов проблемы со здоровьем?

Суть в том, что никто не знает. Есть примеры воздуховодов, которые сильно загрязнены различными материалами, которые могут представлять опасность для вашего здоровья.Система воздуховодов может служить средством распространения этих загрязнений по всему дому. В этих случаях может иметь смысл очистка воздуховода. Однако небольшое количество домашней пыли в ваших воздуховодах — это нормально. Очистка воздуховодов не считается необходимой частью ежегодного технического обслуживания вашей системы отопления и охлаждения, которое состоит из регулярной очистки дренажных поддонов и змеевиков отопления и охлаждения, регулярной замены фильтров и ежегодных проверок нагревательного оборудования. Исследования продолжаются, чтобы оценить потенциальные преимущества очистки воздуховодов.

Тем временем

Узнайте о чистке воздуховодов, обратившись к некоторым или всем источникам информации, перечисленным в конце этой публикации, и задав вопросы потенциальным поставщикам услуг.

Могут ли материалы каналов, кроме каналов из чистого листового металла, быть более загрязненными плесенью и другими биологическими загрязнителями?

Возможно, вы знакомы с воздуховодами, изготовленными из листового металла. Тем не менее, многие современные системы воздуховодов в жилых помещениях построены из стекловолоконных воздуховодов или каналов из листового металла, которые изнутри облицованы стекловолоконным покрытием.С начала 1970-х годов произошло значительное увеличение использования гибких воздуховодов, которые обычно изнутри облицованы пластиком или каким-либо другим материалом.

Использование изоляционного материала воздуховодов увеличилось за счет:

  • для улучшенного контроля температуры
  • энергосбережение
  • пониженная конденсация

Внутренняя изоляция обеспечивает лучший акустический (шумовой) контроль. Гибкий воздуховод имеет очень низкую стоимость. Эти продукты разработаны специально для использования в воздуховодах или в качестве самих воздуховодов и протестированы в соответствии со стандартами, установленными Underwriters Laboratories (UL), Американским обществом испытаний и материалов (ASTM) и Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA).Многие системы изолированных воздуховодов работали годами, не поддерживая значительного роста плесени. Как правило, достаточно содержать их в чистоте и сухости. Однако ведутся серьезные споры о том, являются ли пористые изоляционные материалы (например, стекловолокно) более подверженными микробному загрязнению, чем воздуховоды из чистого листового металла. Если в систему воздуховодов попадает достаточное количество грязи и влаги, может не быть существенной разницы в скорости или степени роста микробов во внутренне облицованных или в воздуховодах из чистого листового металла.Однако гораздо проще избавиться от загрязнения плесенью на голом листе. Возможна очистка и обработка биоцидом, зарегистрированным EPA. После загрязнения стекловолоконной облицовки воздуховода плесенью очистки недостаточно для предотвращения повторного роста, и нет зарегистрированных EPA биоцидов для обработки пористых материалов воздуховодов. EPA, NADCA и NAIMA рекомендуют замену стекловолоконного воздуховода на влажный или заплесневелый.

Тем временем

Эксперты согласны с тем, что влага не должна присутствовать в воздуховодах, а если влага и грязь присутствуют, существует вероятность того, что биологические загрязнители будут расти и распространяться по всему дому.Контроль влажности — самый эффективный способ предотвратить биологический рост во всех типах воздуховодов.

Устраните утечки воды или стоячую воду.

Удалите стоячую воду под охлаждающими змеевиками в приточно-вытяжных установках, убедившись, что сливные поддоны наклонены в сторону слива.

Если используются увлажнители, их необходимо поддерживать в надлежащем состоянии.

Приточно-вытяжные установки должны быть сконструированы таким образом, чтобы обслуживающий персонал имел легкий прямой доступ к компонентам теплообменника и сливным поддонам для надлежащей очистки и обслуживания.

Стекловолокно или любой другой изоляционный материал, мокрый или явно покрытый плесенью (или при наличии неприемлемого запаха), должен быть удален и заменен квалифицированным подрядчиком по системам отопления и охлаждения.

Очистка паром и другие методы, связанные с влажностью, не должны использоваться для любых работ с воздуховодами.

Следует ли наносить химические биоциды на внутреннюю часть воздуховодов?

Поставщики услуг по очистке воздуховодов могут сообщить вам, что им необходимо нанести химический биоцид на внутреннюю часть ваших воздуховодов, чтобы убить бактерии (микробы) и грибки (плесень) и предотвратить биологический рост в будущем.Некоторые поставщики услуг по очистке воздуховодов могут предложить ввести озон для уничтожения биологических загрязнителей. Озон — это газ с высокой реакционной способностью, который в наружном воздухе регулируется как раздражитель легких. Тем не менее, до сих пор остаются значительные разногласия по поводу необходимости и целесообразности введения химических биоцидов или озона в работу воздуховодов.

Среди возможных проблем с применением биоцида и озона в воздуховодах:

  • Было проведено мало исследований, чтобы продемонстрировать эффективность большинства биоцидов и озона при использовании внутри каналов.Простое распыление или иное введение этих материалов в рабочую систему воздуховодов может привести к тому, что большая часть материала будет перемещена через систему и выброшена в другие области вашего дома.
  • Некоторые люди могут отрицательно реагировать на биоцид или озон, вызывая неблагоприятные реакции на здоровье.

Химические биоциды регулируются EPA в соответствии с Федеральным законом о пестицидах. Продукт должен быть зарегистрирован EPA для конкретного использования, прежде чем его можно будет законно использовать для этой цели.Конкретное использование должно быть указано на этикетке пестицида (например, биоцида) вместе с другой важной информацией. Использование пестицидов любым способом, несовместимым с указаниями на этикетке, является нарушением федерального закона.

Небольшое количество продуктов в настоящее время зарегистрировано EPA специально для использования внутри воздуховодов из чистого листового металла. Ряд продуктов также зарегистрирован для использования в качестве дезинфицирующих средств на твердых поверхностях, в том числе внутри воздуховодов из чистого листового металла.Хотя многие такие продукты можно законно использовать внутри воздуховодов без футеровки при соблюдении всех указаний на этикетке, некоторые из указаний на этикетке могут быть неприемлемыми для использования в воздуховодах. Например, если в инструкциях указано «промыть водой», добавленная влага может стимулировать рост плесени.

Все упомянутые выше продукты зарегистрированы исключительно в целях дезинфекции гладких поверхностей воздуховодов из листового металла без покрытия. В настоящее время никакие продукты не зарегистрированы в качестве биоцидов для использования на плитах из стекловолокна или в каналах, облицованных стекловолокном, поэтому важно определить, содержат ли части вашей системы эти материалы, прежде чем разрешать применение любого биоцида.

Тем временем

Прежде чем разрешить поставщику услуг использовать химический биоцид в ваших воздуховодах, поставщик услуг должен:

Продемонстрируйте видимые доказательства роста микробов в протоке. Некоторые поставщики услуг могут попытаться убедить вас в том, что ваши воздуховоды загрязнены, продемонстрировав, что микроорганизмы, обнаруженные в вашем доме, растут на отстойной чашке (например, чашке Петри). Это неуместно. Некоторые микроорганизмы всегда присутствуют в воздухе, и некоторый рост на отстойной пластине является нормальным явлением.Как отмечалось ранее, только эксперт может положительно идентифицировать вещество, поскольку для окончательного подтверждения может потребоваться лабораторный анализ. Другие методы тестирования ненадежны.

Объясните, почему биологический рост нельзя удалить физическими средствами, такими как чистка щеткой, а дальнейший рост предотвратить путем контроля влажности.

Если вы решите разрешить использование биоцида, поставщик услуг должен:

Покажите вам этикетку с биоцидом, на которой будет описан диапазон разрешенного использования.

Наносите биоцид только на неизолированные участки системы воздуховодов после надлежащей очистки, если необходимо уменьшить вероятность повторного роста плесени.

Всегда используйте продукт строго в соответствии с инструкциями на этикетке.

Хотя некоторые продукты с низкой токсичностью могут применяться на законных основаниях в присутствии жителей дома, вы можете в качестве дополнительной меры предосторожности рассмотреть вопрос о выходе из помещения во время применения биоцида.

Предотвращают ли герметики выброс пыли и частиц грязи в воздух?

Производители продуктов, предназначенных для покрытия и герметизации поверхностей воздуховодов, утверждают, что эти герметики предотвращают выброс пыли и частиц грязи из воздуховодов в воздух.Как и в случае с биоцидами, герметик часто наносят путем распыления в систему рабочих каналов. Лабораторные испытания показывают, что материалы, введенные таким образом, имеют тенденцию не полностью покрывать поверхность воздуховода. Нанесение герметиков также может повлиять на акустические (шумовые) и огнезащитные характеристики каналов, облицованных стекловолокном или изготовленных из него, и может привести к аннулированию гарантии производителя.

Остаются вопросы о безопасности, эффективности и общей желательности герметиков. Например, мало что известно о потенциальной токсичности этих продуктов при типичных условиях использования или в случае возгорания.

Кроме того, герметики еще предстоит оценить на их устойчивость к износу с течением времени, который может привести к попаданию частиц в воздух в воздуховоде.

Тем временем

Большинство организаций, занимающихся очисткой воздуховодов, в том числе EPA, NADCA, NAIMA и Национальная ассоциация подрядчиков по обработке листового металла и кондиционирования воздуха (SMACNA) в настоящее время не рекомендуют рутинное использование герметиков для инкапсуляции загрязняющих веществ в воздуховодах любого типа. Случаи, когда использование герметиков для герметизации поверхностей воздуховодов может быть целесообразным, включают ремонт поврежденной стекловолоконной изоляции или при борьбе с пожаром в воздуховодах.Герметики никогда не следует использовать на мокрой облицовке воздуховодов, для покрытия активно растущей плесени или для укрытия мусора в воздуховодах; их следует наносить только после очистки в соответствии с NADCA или другими соответствующими инструкциями или стандартами.

Начало страницы


Агентство по охране окружающей среды США

Управление радиации и внутреннего воздуха
Подразделение внутренней среды (6609J)
1200 Pennsylvania Avenue, N.W.
Вашингтон, округ Колумбия 20460

Следующие публикации EPA доступны на этом веб-сайте, некоторые из них можно заказать в NSCEP.(см. также: Публикации и ресурсы)

Начало страницы


Дополнительные сведения об очистке воздуховодов

Национальная ассоциация очистителей воздуховодов (NADCA)

1120 Route 73, Suite 200
Mt. Laurel, NJ 08054
Телефон: (855) GO-NADCA • (856) 380-6810
Эл. Почта: [email protected]
Веб-сайт: NADCAExit

Найдите поблизости профессионального очистителя воздуховодов NADCA Exit

Североамериканская ассоциация производителей изоляционных материалов (NAIMA)

44 Canal Center Plaza, Suite 310, Alexandria, VA 22314
Телефон: (703) 684-0084
Веб-сайт: NAIMA Exit
Веб-сайт: Член NAIMA Листинг компании Exit

«Очистка систем воздуховодов с изоляцией из стекловолокна; рекомендуемая практика», Exit NAIMA Pub.No. Ah222, 40 страниц (Стоимость печатной версии составляет 7,50 долларов США, бесплатные копии отсутствуют.)

Начало страницы


Другие полезные ресурсы

Для бесплатного списка государственных и местных агентств по защите прав потребителей и бюро Better Business Bureaus:

Федеральный информационный центр для граждан (служба Управления общих служб США)
Веб-сайт защиты прав потребителей

Для получения дополнительной информации о биоцидах:

Горячая линия по антимикробной информации
Телефон: (703) 308-0127 / факс: (703) 308-6467
Понедельник-пятница с 8:00 до 17:00 EST
Электронная почта: Info_Antimicrobial @ epa.gov
Веб-сайт: Регулирование противомикробных пестицидов

Горячая линия по информации о противомикробных препаратах дает ответы на вопросы, касающиеся текущих проблем с антимикробными препаратами (дезинфицирующие средства, фунгициды и др.), Регулируемых законодательством, правилами и положениями о пестицидах. Они охватывают толкование законов, правил и положений, а также регистрацию и перерегистрацию противомикробных химикатов и продуктов. Горячая линия также предоставляет информацию по вопросам здоровья и безопасности зарегистрированных противомикробных препаратов, этикеток продуктов и правильного и безопасного использования этих противомикробных продуктов.

Начало страницы


Контрольный список потребителей

Узнайте как можно больше об очистке воздуховодов, прежде чем вы решите очистить воздуховоды, прочитав это руководство и связавшись с источниками предоставленной информации.

Сначала рассмотрите другие возможные источники загрязнения воздуха в помещении, если вы подозреваете, что в вашем доме существует проблема с качеством воздуха в помещении.

Очистите воздуховоды, если они заметно загрязнены значительным ростом плесени, вредителей или паразитов или забиты значительными отложениями пыли или мусора.

Попросите поставщика услуг показать вам любую плесень или другое биологическое загрязнение, которое, по их словам, существует. Получите лабораторное подтверждение роста плесени или примите решение полагаться на собственное суждение и здравый смысл при оценке видимого роста плесени.

Получите оценки как минимум от трех поставщиков услуг.

Проверить ссылки.

Спросите поставщика услуг, имеет ли он / она какие-либо соответствующие государственные лицензии. По состоянию на 1996 год, следующие штаты требуют, чтобы очистители воздуховодов имели специальные лицензии: Аризона, Арканзас, Калифорния, Флорида, Джорджия, Мичиган и Техас.В других штатах также могут потребоваться лицензии.

Настаивайте на том, чтобы поставщик услуг дал вам исчерпывающие и исчерпывающие ответы на ваши вопросы.

Узнайте, сделаны ли ваши воздуховоды из листового металла, из гибких воздуховодов, из стекловолокна или покрыты стекловолокном, поскольку методы очистки различаются в зависимости от типа воздуховода. Помните, что может присутствовать комбинация этих элементов.

Разрешайте нанесение биоцидов в воздуховоды только в том случае, если это необходимо для контроля роста плесени, и только после того, как вы убедились, что продукт будет наноситься строго в соответствии с инструкциями на этикетке.В качестве меры предосторожности вы и ваши домашние животные должны покинуть помещение во время нанесения.

Не разрешайте использование герметиков, кроме исключительных случаев, когда другие альтернативы невозможны.

Придерживайтесь программы профилактического обслуживания, состоящей из ежегодных проверок вашей системы отопления и охлаждения, регулярной замены фильтров и мер по предотвращению попадания влаги.

Начало страницы

Что вызывает загрязнение воздуха? | НАСА Climate Kids

Краткий ответ:

Загрязнение воздуха вызывается твердыми и жидкими частицами и определенными газами, взвешенными в воздухе.Эти частицы и газы могут поступать из выхлопных газов автомобилей и грузовиков, заводов, пыли, пыльцы, спор плесени, вулканов и лесных пожаров. Твердые и жидкие частицы, взвешенные в нашем воздухе, называются аэрозолями .

Авторы и права: НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калтех

.

Загрязнение воздуха происходит, когда твердые и жидкие частицы — так называемые аэрозоли — и определенные газы попадают в наш воздух. Эти частицы и газы могут быть вредны для планеты и нашего здоровья, поэтому очень важно следить за ними.

Откуда берутся аэрозоли?

Любая частица, которая попадает в воздух или образуется в результате химических реакций в воздухе, может быть аэрозолем. Многие аэрозоли попадают в атмосферу, когда мы сжигаем ископаемое топливо, такое как уголь и нефть, и дерево. Эти частицы могут поступать из многих источников, включая выхлопные газы автомобилей, фабрики и даже лесные пожары. Некоторые частицы и газы поступают непосредственно из этих источников, а другие образуются в результате химических реакций в воздухе.

Аэрозоли могут поступать и из других мест, например, из пепла извергающегося вулкана.Пыль, пыльца растений и споры плесени также являются примерами аэрозолей.

В этой анимации используются данные НАСА, чтобы показать, как пепел от вулкана в Чили путешествует по миру в нашей атмосфере. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА

.

Что еще вызывает загрязнение воздуха?

Определенные газы в атмосфере могут вызывать загрязнение воздуха. Например, в городах газ под названием озон является основной причиной загрязнения воздуха. Озон также является парниковым газом, который может быть как хорошим, так и вредным для окружающей среды.Все зависит от того, где он находится в атмосфере Земли .

Авторы и права: НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калтех

.

Озон высоко в нашей атмосфере — это хорошо. Он помогает блокировать вредную энергию Солнца, называемую излучением . Но, когда озон находится ближе к земле, это может быть очень вредно для нашего здоровья. Озон на уровне земли образуется, когда солнечный свет вступает в реакцию с определенными химическими веществами, которые поступают из источников сжигания ископаемого топлива, таких как фабрики или выхлопные газы автомобилей.

Когда частицы в воздухе соединяются с озоном, они создают смог. Смог — это тип загрязнения воздуха, который выглядит как дымный туман и делает его трудным для просмотра.

Смог — это тип загрязнения воздуха в городах, из-за которого трудно видеть снаружи. Вот изображения Пекина в ясный день после дождя (слева) и в туманный день (справа). Предоставлено: Bobak через Wikimedia Commons CC BY-SA 2.5

Как загрязнение воздуха влияет на климат Земли?

Аэрозоли могут влиять на то, как солнечный свет попадает на Землю. Например, одни аэрозоли отражают солнечный свет, а другие поглощают солнечный свет.Это зависит от цвета частицы.

Авторы и права: НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калтех

.

Темные поверхности — будь то черная футболка или темная частица в атмосфере — поглощают солнечное тепло. Поверхности более светлого цвета отражают солнечное тепло.

Белая футболка отражает солнце в жаркий день, заставляя вас чувствовать себя прохладнее. Таким же образом светлые частицы, отражающие солнечный свет и тепло от Земли, могут снизить глобальную температуру. Частицы темного цвета, поглощающие солнечный свет, могут повысить глобальную температуру.

Как загрязнение воздуха влияет на наше здоровье?

Вдыхание загрязненного воздуха может быть очень вредным для нашего здоровья. Длительное воздействие загрязненного воздуха связано с заболеваниями сердца и легких, раком и другими проблемами со здоровьем. Вот почему нам так важно следить за загрязнением воздуха.

Как НАСА контролирует загрязнение воздуха?

НАСА использует спутники на орбите Земли, чтобы следить за загрязнением воздуха. Фактически, синоптики используют информацию об аэрозолях со спутников NASA Aqua , Terra и Suomi-NPP.

НАСА также разрабатывает новый прибор под названием Multi-Angle Imager for Aerosols, или MAIA , для полета на борту будущего космического корабля. MAIA поможет ученым понять размер, состав и количество аэрозолей в нашем воздухе. Со временем ученые смогут сравнить эту информацию с медицинскими записями. Это может помочь нам лучше понять взаимосвязь между аэрозольным загрязнением и здоровьем человека.

Удельная теплоемкость воздуха

Удельная теплоемкость воздуха — (Обновлено 26.07.08)

Удельная теплоемкость воздуха

Номинальные значения, используемые для воздуха при 300 K: C P = 1.00 кДж / кг.K, C v = 0,718 кДж / кг · K ,, и k = 1,4. Однако все они являются функциями температура, и с чрезвычайно высоким температурным диапазоном имея опыт работы с двигателями внутреннего сгорания и газотурбинными двигателями, можно получить существенные ошибки. В следующей таблице приведены значения удельная теплоемкость как функция температуры. Мы находим, что выбор значений удельных теплоемкостей в среднем температура каждого процесса дает результаты с разумной точностью (в пределах 1%).

Идеальный газ удельная теплоемкость воздуха

Температура
K

C P
кДж / кг.K

C v
кДж / кг · K

к

250

1,003

0,716

1.401

300

1,005

0,718

1.400

350

1,008

0,721

1,398

400

1,013

0,726

1,395

450

1.020

0.733

1,391

500

1.029

0,742

1,387

550

1.040

0,753

1,381

600

1.051

0,764

1,376

650

1.063

0,776

1,370

700

1,075

0,788

1,364

750

1.087

0,800

1,359

800

1,099

0,812

1,354

900

1,121

0,834

1,344

1000

1.142

0,855

1,336

1100

1,155

0,868

1,331

1200

1,173

0,886

1,324

1300

1.190

0,903

1,318

1400

1.204

0,917

1,313

1500

1,216

0,929

1,309

Значения до 1000 K были первоначально опубликованы в «Таблицах».