Исследовательская работа "Можно ли в тепле сохранить мороз"

Управление образования

МО «Приморский муниципальный район»

МОУ «Информационно – методический Центр»

Приморского района

Можно ли в тепле сохранить мороз?

Работу выполнил:

Надеин Михаил

ученик 4 класса

МОУ «Вознесенская средняя общеобразовательная школа»

Научный руководитель:

Пономарева О.Ю.,

учитель физики

МОУ «Вознесенская средняя общеобразовательная школа»

Приморский район

2011 г.

Содержание.

1. Введение…………………………………………………………………………………..........3

2. Основная часть………………………………………………………………………………... 4

2.1. Результаты первого эксперимента……………………………………………………...4

2.2. Результаты второго эксперимента…………………………………………………..….4

2.3. Результаты третьего эксперимента…………………………………………………..…5

2.4. Результаты четвертого эксперимента………………………………………………..…5

3. Выводы……………………………………………………………………………………….....5

4. Литература……………………………………………………………………………………...6

5. Приложение………………………………………………………………………………….....7                                                                                                                  

Введение.

В настоящее время нас окружают различные бытовые приборы и приспособления, позволяющие сохранить охлажденные продукты питания в холодном виде длительное время. К таким приборам относятся холодильник, термос, сумка – холодильник. Попробуем разобраться в их работе. Вспомним об испарении, скажем спирта, когда ваткой смоченной им, вам протирают кожу перед уколом. При этом мы ощущаем холодок.[1] Так вот, в холодильнике испаряющаяся жидкость отнимает тепло от всего, что внутри него находится. Но чтобы  охлаждение шло постоянно, жидкость надо заставить это делать многократно. Вот почему мы слышим, как урчит двигатель холодильника, приводя в движение поршни, отсасывающие пары этой жидкости.[2] Но что же происходит внутри термоса, он ведь не подключен к двигателю? Рассмотрим внимательно его строение. Оказывается основная часть термоса – стеклянная двустенная запаянная колба, из пространства между стенок которой откачан воздух. Воздух плохо проводит тепло, а безвоздушное пространство итого хуже. Значит, эта безвоздушная прослойка не пропускает  воздушные массы снаружи и не выпускает изнутри. Кроме этого поверхность стеклянной колбы является почти зеркальной, что способствует отражению теплового излучения.[4] Сумка – холодильник устроена по принципу термоса, но из других материалов.

Эту тему  я выбрал потому, что я очень люблю мороженое. Сейчас проблем в доставке мороженого домой не возникает, но скоро наступит лето и, чтобы угостить дома всех мороженым, надо постараться доставить его целым и не растаявшим, что очень трудно, так как дорога от магазина до дома у меня занимает час ходьбы пешком. Я же не могу для транспортировки мороженого использовать холодильник на колесиках. Большого вместительного термоса и сумки – холодильника у меня тоже пока нет. Поэтому меня и заинтересовало то, как еще можно сохранить продолжительное время мороженое.

         Неоднократно я наблюдал, как дома, чтобы картофельное пюре дольше не остывало, его заворачивают в теплые вещи. Получается, создают «самодельный термос». Но ведь настоящий термос используют как для сохранения продуктов горячими, так и холодными. Вот я и решил проверить, а получится ли выполнить эту задачу «самодельному термосу», и что для этого надо предусмотреть.

Я думаю, что моё исследование особенно актуально сейчас, перед наступлением лета. Наверное, многие, узнав мой секрет, смогут им воспользоваться, чтобы сохранить продукты некоторое время охлажденными даже в сильную жару.

Цель исследования: найти ответ на вопрос «Можно ли летом, затратив на дорогу час времени, сохранить мороженое?».

Гипотеза: Предохранить мороженое от таяния в течение часа в летнее время можно, создав «самодельный термос».

Цель и гипотеза исследования определили постановку следующих задач:

1) Подобрать необходимый инвентарь для создания «самодельного термоса»;

2) Пронаблюдать действие «самодельного термоса» в различных условиях;

3) Проанализировать полученные результаты;

4) Сделать вывод о том, можно ли в жаркий летний день, затратив час на дорогу, донести мороженое до дома, используя простейшие подручные средства.

Методика и объем выполненных работ.

Изучив необходимую информацию, для проведения исследования мы выбрали следующие приборы и материалы: пуховой платок, полиэтиленовый пакет, мороженое «Пломбир» в прозрачной упаковке, комнатные термометры.

С данными материалами выполнили следующие опыты:

1) Одно мороженое оставили в прозрачной упаковке, второе положили в полиэтиленовый пакет, третье завернули в пуховой платок, четвертое в эмалированный бидон. Все это оставили на столе при комнатной температуре. В течение часа наблюдали за происходящим.

2) Одно мороженое оставили в прозрачной упаковке, второе завернули в пуховой платок. Рядом с каждым мороженым положили комнатные термометры. По истечении одного часа, сравнивали результаты данных испытаний, проводимых при комнатной температуре.  

3) Одно мороженое оставили в прозрачной упаковке, второе завернули в пуховой платок. Рядом с каждым мороженым положили комнатные термометры. По истечении одного часа, сравнивали результаты данных испытаний, проводимых под настольной лампой.  

4) Одно мороженое с термометром завернули в пуховой платок и поместили в светлый полиэтиленовый пакет. Второе мороженое с термометром завернули в пуховой платок и поместили в темный полиэтиленовый пакет. Пакеты положили на солнечное место на улице. По истечении часа сравнили полученные результаты.

Результаты исследования.

Проведя вышеуказанные опыты, мы получили следующие результаты:

1. Из упакованных в различные материалы  порций мороженого, самым стойким оказалось мороженое,  завернутое в пуховой платок, оно осталось совершенно не подтаявшим. По результатам данного эксперимента, для проведения дальнейших опытов мы оставили пуховой платок. (Приложение 1)
2. В начале эксперимента температура воздуха в кабинете составляла 250С. Открыв упаковки через час после начала опыта, мы увидели, что мороженое без платка сильно подтаяло, а мороженое в платке осталось твердым. Термометр, находящийся рядом с мороженым в прозрачной упаковке к концу эксперимента стал показывать 230С. Термометр, находящийся рядом с мороженым внутри платка показал 200С. Это лишь доказало то, что «шуба» не греет, а воздух находящийся внутри самого платка играет роль термоса, то есть в данном случае не выпускает изнутри холодные воздушные массы.[3] (Приложение 2)
3. Открыв упаковки с мороженым, находившиеся  в течение часа под настольными лампами, мы обнаружили, что мороженое без платка растаяло полностью, превратившись в молочный коктейль. Мороженое же в платке подтаяло только совсем чуть-чуть, оставшись при этом в твердом состоянии. Термометр, находящийся рядом с мороженым в прозрачной упаковке к концу эксперимента стал показывать 300С. Термометр, находящийся рядом с мороженым внутри платка показал 220С. (Приложение 3)
4. Мороженое,  завернутое в пуховые платки, но упакованное  в различные по цвету пакеты, при одинаковых условиях окружающей среды осталось твердым. Но в темном пакете верхний слой все же немного подтаял. Термометры, находившиеся внутри платков рядом с мороженым, показали различные температуры. Термометр, находящийся рядом с мороженым в светлом пакете к концу эксперимента стал показывать 110С. Термометр, находящийся рядом с мороженым в темном пакете показал   150С. (Приложение 4)

Выводы.

По результатам проведенных исследований мы пришли к следующим выводам:

1. Различные материалы по-разному проводят тепло, то есть существуют вещества,  которые хорошо проводят тепло и вещества, которые плохо проводят тепло.
2. Воздух в свободном состоянии переносит и рассеивает тепло. Заключенный же в какой-то объем, он становится плохим проводником тепла. Шерстяные, пуховые и меховые изделия выполняют ту же самую роль: они удерживают много воздуха и тем самым сохраняют тепло.
3. Черные предметы полностью поглощают солнечные лучи, часть энергии которых превращается в тепло, поэтому все, что находится внутри темных емкостей нагревается гораздо сильнее, чем  то, что находится внутри светлых емкостей.

Моя гипотеза полностью подтвердилась. Действительно даже в сильную летнюю жару в течение часа можно сохранить мороженое в твердом состоянии, используя простейшие подручные средства, то есть создав «самодельный термос» из обычного бабушкиного пухового платка и белого полиэтиленового пакета.

Кроме того, работая над данной темой,  я узнал много нового и полезного для себя. Например, почему мы дома на зиму вставляем вторые рамы и утепляем их, почему грязный снег тает быстрее чистого, почему на огороде бочки под воду для полива растений красят в темные цвета.

Литература:

1. Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит.    

      Э.И.Мотылевой.- М.:ЗАО «РОС-МЭН-ПРЕСС», 2006.- 260с.

2. А.А.Леонович. Я познаю мир. Физика: Дет.энцикл. М.: ООО «Издательство АСТ»,

      2001.- 477с.

3. Я.И.Перельман. Знаете ли вы физику?. - Д.: ВАП. 1994 – 256с.
4. http://www.afizika.ru

Приложение 1.

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4.