Проект “Возможности портативного прибора для контроля содержания углекислого газа в воздухе”
Автор (ы)
Аффилиация
ГУО “Средняя школа №18 г. Могилёва”, Республика Беларусь, 9 класс
Научный руководитель
Аннотация
Окружающая среда напрямую влияет на человека. Одним из компонентов окружающей среды является воздух. В связи с тем, что современный человек большую часть времени проводит в закрытых помещениях, качество воздуха, которым мы дышим, становится один из главных факторов оказывающих влияние на наше здоровье и работоспособность. Воздух – смесь газов, основными компонентами которого являются азот 78,08% и кислород 20,95%. В состав воздуха также входят десятки других веществ с концентрацией менее 0,1%, но даже такие, на первый взгляд, казалось бы, незначительные «примеси» могут оказать существенное негативное воздействие на организм человека при превышении допустимого значения. Например, угарный (CO) или углекислый (СО2) газы. При концентрации CO более 0,1% смерть человека наступает в течение одного часа, при концентрации СО2 более 0,3% проявляются признаки кислородного голодания, тошнота, увеличение пульса. Оба, выше упомянутые газы, не имеют ни цвета, ни запаха, тем самым, это делает невозможным их обнаружение в воздухе при помощи органов чувств человека. Одним из источников углекислого газа является и сам человек, который, в процессе дыхания за 30 минут выделяет в среднем 11 литров углекислого газа, а при активной физической нагрузке это количество увеличивается до 18 литров за то же время. Из всего вышеприведенного, сам по себе напрашивается вывод, что углекислый газ, по сути, является продуктом нашей жизнедеятельности.
В последние годы, с развитием новых технологий практически во всех сферах, которые не обошли и наше жилище, повсеместно происходит замена деревянных окон на практически герметичные окна из ПВХ (о плюсах которых не приходится спорить), но, тем самым нарушается нормальная работа вентиляции в связи с отсутствием естественного притока воздуха. А в нынешних реалиях люди проводят большую часть своей жизни в закрытых помещениях, и зачастую при значительном скоплении людей. Например – школьники, которые на протяжении всего учебного дня находятся в замкнутом помещении по 20-30 человек. Не сложно подсчитать, сколько углекислого газа выделится за один академический час у такого количества людей.
Самые распространенные признаки: перенасыщение воздуха углекислым газом – сонливость, апатия, потеря концентрации, головная боль, ощущение нехватки воздуха, удушье. В связи с этим мониторинг концентрации углекислого газа в воздухе является наиболее эффективным средством увеличения продуктивности человека, и одновременно сохранения его здоровья.
Данная проблема широко изучена в специальной литературе. Существуют также различные приборы (газоанализаторы), при помощи которых можно измерить концентрацию углекислого воздуха в воздухе. В зависимости от области применения эти устройства имеют разные формы (переносные или стационарные), функции (определение количества углекислого газа в воздухе, обнаружение утечек и т.д.) и принципы действия (масс-спектрометрия, фотоакустический анализ и многие другие). Принцип работы большинства стационарных анализаторов углекислого газа основан на инфракрасном (ИК) оптическом анализе. Этот метод получил широкое применение после изобретения миниатюрных датчиков.
Объектом исследования является воздух в помещениях, где человек проводит значительную часть времени: в учебных классах, в домах, в квартирах, офисах.
Предмет исследования – концентрация углекислого газа в воздухе в учебных помещениях.
Цель работы – разработка портативного прибора для контроля содержания углекислого газа в воздухе.
Задачи:
- Разработать конструкцию и программное обеспечение портативного прибора.
- Апробировать портативный прибор для оценки содержания углекислого газа в воздухе.
- Провести опыты по измерению концентрации СО2 в зависимости от различных параметров и проанализировать полученные результаты.
- Дать рекомендации по улучшению качества воздуха в школьном кабинете.
Социальная значимость данного исследования выражается в том, чтобы проинформировать население в части, значимости качества воздуха в закрытых помещениях, способом его контроля и средствами регулирования.
В работе использовались следующие методы исследования: теоретический, эмпирический и математический.
Содержание работы
Автор предпочел не показывать работу на сайте
Конкурс, в котором автор работы принял участие:
VI Международный конкурс исследовательских проектов школьников “Древо жизни”, 2023/2024
Отрасль наук
Форма представления работы
Дата публикации работы: 27.11.2023
Добавить комментарий