Исследование зависимость времени закипания и температуры кипения воды от её качества и определение экономически выгодного способа нагревания воды.
Вложение | Размер |
---|---|
Исследовательская работа | 62.16 КБ |
Исследование зависимости кипения воды от её качества
Работу выполнил: Захаров Федот, ученик 8 класса Хара-Алданской СОШ Таттинского улуса РС(Я)
Руководитель: Слепцова Галина Семеновна, учитель физики
Цель работы: исследовать зависимость времени закипания и температуры кипения воды от её качества и определение экономически выгодного способа нагревания воды.
Задачи:
Методы решения основных задач: эксперимент, наблюдение.
Материалом для исследования является речная вода, озерная вода, ледовая вода. Каждая порция воды бралась в объеме 1,5 литра (полтора литра).
Приборы, применяемые в исследовании: электрочайник «Эльбрус-2» мощностью 1,5 кВт, эмалированный чайник для плит, электроплита «Мечта» мощностью 2кВт, секундомер, электронный термометр, фильтр.
Данное исследование заключалось в выявлении зависимости температуры кипения и времени закипания воды от наличия в ней примесей. Для достижения поставленной цели я использовал воду различного качества (речная вода, озерная вода, ледовая вода и вода, содержащая примеси (соль, сахар)). Также одной из целей исследования было выявление экономически более выгодного способа нагревания воды.
Полученные результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты исследования зависимости температуры кипения и времени закипания воды от наличия примесей в ней.
Объем воды, л | Соль, г | Сахар, г | Нач темпер, 0С | Темп кипения, 0С | Время закипания | ||
Речная вода | э/чайник | 1,5 | - | - | 16 | 100,9 | 6 мин |
э/плита | 1,5 | - | - | 16 | 100,9 | 31 мин | |
Озерная вода | э/чайник | 1,5 | - | - | 10 | 100,9 | 5 мин 10 с |
э/плита | 1,5 | - | - | 10 | 100,9 | 30 мин 10с | |
Ледовая вода | э/чайник | 1,5 | - | - | 15 | 100,9 | 5 мин |
э/плита | 1,5 | - | - | 15 | 100,9 | 30 мин | |
Раствор соли в воде | э/чайник | 1,5 | 100 | - | 19,4 | 101,8 | 6 мин 5с |
э/плита | 1,5 | 100 | - | 19,4 | 101,7 | 31 мин 5с | |
Раствор сахара в воде | э/чайник | 1,5 | - | 100 | 19,4 | 102,8 | 6 мин 10с |
э/плита | 1,5 | - | 100 | 19,4 | 102,9 | 31 мин 10с |
Из таб.1 видно, что время закипания воды возрастает в зависимости от содержания в воде примесей: самым маленьким временем закипания обладает ледовая вода, самым большим, по результатам наших исследований, - раствор сахара в воде. Так же в данной таблице представлена зависимость времени закипания воды от способа кипячения. Анализируя полученные результаты, делаю вывод, что меньше времени на закипание воды тратится при использовании электрочайника. Данные результаты представлены в виде диаграммы 1.
При проведении дальнейшего исследования ставим цель: выявить зависимость времени закипания воды от количества примесей в ней. Для этого используем растворы соли и сахара в воде различной концентрации. Результаты данного эксперимента приведены в таблице 2.
Таблица 2 «Зависимость времени закипания и температуры кипения воды от количества примесей в ней».
Исследуемая жидкость | Раствор соли в воде | Раствор сахара в воде | Раствор соли в воде | Раствор сахара в воде |
Количество примесей | 50 г | 50 г | 100 г | 100 г |
Время закипания | 6 мин | 6 мин 2с | 6 мин 6с | 6 мин 10с |
Температура кипения | 101 0С | 101,7 0С | 101,8 0С | 102,9 0С |
Из приведенной таблицы 2 видно, что время закипания воды и температура кипения возрастают с ростом концентрации примесей в ней. Наглядно данную зависимость можно увидеть на графике 1 и графике 2.
График 1. «Зависимость температуры кипения воды от концентрации примесей в ней».
График 2 «Зависимость времени закипания воды от концентрации примесей в ней».
Анализируя результаты эксперимента, установили:
1) в электрочайнике вода закипает быстрее, чем на электроплите;
2) дольше всего нагревается раствор сахара в воде, быстрее – ледовая вода;
3) По времени закипания исследуемых образцов делаем вывод о качестве воды: самой качественной является ледовая вода.
По результатам исследования можно заключить, что сделанное нами предположение о зависимости времени закипания воды от её качества, её «чистоты» является верным: быстрее всего закипает ледовая вода, как самая качественная из рассмотренных вариантов, дольше всего закипает раствор сахара в воде.
Далее определяем наиболее экономные способы нагревания воды.
Мы живем в период мирового экономического кризиса. В связи с этим материальные траты желательно уменьшить, а значит, не каждая семья может позволить себе тратить средства на приобретение очищенной воды. Поэтому вопрос о том, чем экономически выгоднее кипятить воду – электрочайником или в чайнике, поставленном на электроплите.
Ледовая вода, мин | Отфильтрованная ледовая вода, мин | Первичные показания счетчика | Текущие показания счетчика | Тариф, рб | |
Электро чайник «Эльбрус-2» | 6 | 4 мин 47 сек | 3619 | 3620 | 3,98 |
Электро плите | 30 | 30 | 3620 | 3622 | 3,98 |
Время, затраченное на нагревание 1,5 литра отфильтрованной ледовой воды в электрочайнике мощностью 1,5 кВт, составило 4 минуты 47 сек или 0,079 часа. На электроплите этот объем воды был доведён до кипения за 30 минут или 0,5 часа (полчаса).
Зная мощность электрочайника и время его работы, можно определить расход электроэнергии в кВт*час. (формула 1), а умножив эту энергию на тариф, получим стоимость затраченной электроэнергии (формула 2).
А = Р*t* (1) Стоимость = Р*t *тариф (2)
Электрочайник:
стоимость = 1.5 кВт*0,079ч*3,98 руб., /(кВт*ч) = 0,4716 руб.
На электроплите:
стоимость = 2кВт*0,5ч*3,98 руб., /(кВт*ч) = 3,98 руб.
В условиях экономического кризиса нагревать воду намного выгоднее на электрочайнике.
Заключение
В результате изучения и исследования данной темы можно сделать вывод о том, что цели и задачи, поставленные в начале данной работы, были реализованы.
Целью данной работы являлось исследование зависимости температуры кипения и времени кипения жидкости от наличия примесей, а также определение экономически выгодного способа нагревания воды. В ходе выполнения исследования было установлено, что наличие примесей напрямую влияет на время закипания жидкостей. Доказано, что из-за разности плотности примесей и воды время на закипание разное. Было установлено, что дольше всего закипает вода, содержащая больший процент примесей.
Но в условиях мирового экономического кризиса, когда материальные затраты желательно уменьшить, не каждая семья позволит себе тратить средства на приобретение очищенной воды, поэтому экономически оправдано использовать фильтр для воды. Экономически выгоднее нагревать воду на электрочайнике.
Результаты данной работы показывают, что фильтрованная вода является водой хорошего качества.
Также по результатам исследования было установлено, что наличие примесей влияет и на температуру кипения воды. Температура кипения воды возрастает с ростом концентрации примесей. Из данных результатов можно также сделать важный вывод для экономии семейного бюджета. Так как температура кипения соленой воды и сахарного сиропа повышается, то, следовательно, сокращается время приготовления пищи в данных растворах, что позволяет сокращать энергетические затраты. Конечно, для приготовления отдельно взятой кастрюли такая экономия незначительна, но в течении года может получиться значительная сумма.
Соленая снежинка
Рисуем ананас акварелью
Лягушка-путешественница
Растрёпанный воробей
Хитрый коврик