Почему одни свечи горят быстрее других

Российская Федерация

Министерство образования и науки

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

средняя общеобразовательная школа № 3

с углубленным изучением английского языка

140181, Московская область, г.о. Жуковский, ул. Ломоносова, д.13             тел./факс (495)556-91-43

ИНН/КПП 5013029790/501301001

Почему одни свечи горят быстрее других.

Исследовательский проект.

Выполнила: Филиппова Мария

ученица   2 «А» класса

    Руководитель проекта: Мастюкова Ю.Б.

учитель начальных классов

г. Жуковский

2019 г.

Содержание

1. Введение. Цели и задачи исследования.        2

1.1 Как и когда появились свечи? История возникновения свечей        3

1.2 Какие бывают свечи? Виды и применение свечей        3

1.3 Разнообразие и методы изготовления свечей        4

1.3.1 Маканые свечи        4

1.3.2 Формованные свечи        4

1.3.3 Насыпные свечи        4

1.3.4 Изготовление свечей из воска        5

2.   Основная часть.     Исследовательский этап.        6

Практические опыты, подкрепленные фотографиями.        6

2.1 Опыт 1. Свечи из различных материалов        6

2.2 Опыт 2. Свечи из одного материала разной толщины        7

2.3 Опыт 3  Свечи из разных материала одинаковой формы и толщины        8

3.   Заключение, выводы.        9

4.   Литература        10

5.   Приложение. Меры безопасности при работе с расплавленным воском        10

1. Введение. Цели и задачи исследования.

Однажды в нашем доме выключили свет, и мама  зажгла свечи. Нам с братом было очень интересно наблюдать за тем, как они горели, и маленькие язычки пламени отбрасывали причудливые тени на стены. Одна свеча была желтая и приятно пахла, вторая была белая и не имела запаха.  Первая свеча быстро прогорела и погасла, вторая горела долго и мы с младшим братом заспорили, кто будет ее задувать, когда дали свет.  Мне очень понравилось наблюдать за пламенем свечей и стало интересно, почему одна свеча сгорела быстрее, чем другая?

Цель данного исследования: исследование скорости горения свечей  различных форм и материалов.

Задачи исследования:

1. Ответить на вопрос как и когда появились свечи?
2. Определить какие бывают свечи?
3. Выяснить как и из чего их делают?
4. Разобраться почему одни горят быстрее других?

Объект исследования:

Свечи из различных материалов (пчелиный воск, гель, парафин)

Методы исследования:

Опыты наблюдения за процессом сгорания свечей из различных материалов, общение с пчеловодами,  наблюдения за получением воска, анализ литературы, оценка результатов деятельности.

1.1 Как и когда появились свечи? История возникновения свечей

Свечи - одно из самых значимых изобретений человечества. Их появление несколько тысяч лет назад лет  назад в корне изменило жизнь людей, повлияло на ход истории. Благодаря свечам древние люди получили возможность работать в любое время суток - мастерить, записывать тексты, рисовать и делать все то, что ранее было доступно только днем.  

Не вызывает сомнения, что единственным источником света у древних людей был костер и факел из воткнутой в землю палки.  

3000 лет назад древние египтяне первыми начали использовать жир для того, что бы лучше видеть окружающее в темноте.  Они опускали в горшок с жиром стебли тростника и освещали помещение. Эти свечи даже  близко не были похожи на современные. Они светили очень тускло, сильно коптили и издавали неприятный запах.

Около 2000 лет назад люди догадались вместо тростника опустить в плошку с жиром веревочку  - так появился фитиль. Горючая жидкость поднималась по фитилю и, сгорая, освещала помещение.  Такие свечи были простыми и дешевыми и использовались много веков. 

В средние века появились свечи из пчелиного и растительного воска. Они приятно пахли, но были очень дороги и использовались только богатыми людьми.  

С развитием химической промышленности в 19 веке появились свечи из стеарина (продукт переработки животного жира) и парафина (продукт переработки нефти). Свечами из воска и смеси стеарина с парафином мы пользуемся до сих пор.

1.2 Какие бывают свечи? Виды и применение свечей

В религиозных обрядах свеча стала символом жизни. Некоторые северные народы, например эскимосы и чукчи, до сих пор используют свечи из животного жира не только для освещения, но и для отопления своих жилищ.

Для современного человека свечи символизируют праздник, помогают создать романтическую обстановку, успокаивают, и, приносят с собой в дом комфорт и уют. Когда свеча разогревается от пламени, входящие в ее состав эфирные масла начинают издавать  восхитительные ароматы, которые быстро наполняют помещение и оказывают влияние на человека. На этом основан эффект ароматерапии. Важно понимать, что одни ароматы могут успокаивать, а другие – взбадривают.

Современные свечи могут изготавливаться из растительного и пчелиного воска, смеси парафина со стеарином и геля. Гель представляет собой смесь химических веществ глицерина, желатина и танина и может заливаться в причудливые формы.

1.3 Разнообразие и методы изготовления свечей

Я спрашивала  опытных пчеловодов и они рассказали мне, как изготавливаются свечи. Свеча состоит из твердого горючего материала  (обычно в виде цилиндра), который в растопленном виде подводится к пламени при помощи фитиля. Филиль представляет собой веревку, пропитанную специальным составом, которая проходит вдоль цилиндра по его центру. Фитиль обычно делается из хлопка.

Как можно изготовить свечу?

1.3.1 Маканые свечи

Это самые древние, красивые и простые приспособления для освещения. Такие свечи изготавливаются из пчелиного воска. При такой технологии свечной фитиль несколько раз погружают (обмакивают) в горячий воск. Делается это до тех пор, пока свеча не приобретет нужную толщину.

1.3.2 Формованные свечи

Это свечи, которые изготавливаются путем заливки расплавленного материала (воск, гель, парафин, стеарин) в специальные формы. Большинство современных свечей приготовляется именно таким образом

1.3.3 Насыпные свечи

Насыпная свеча или, как ее еще называют, жемчужная свеча, песочная свеча, изготавливается путем засыпания порошка пальмового воска в специальные формы.

1.3.4 Изготовление свечей из воска

Мой папа увлекается пчеловодством и у меня была возможность посмотреть

на все этапы получения воска и изготовления свечи и даже принять участие в некоторых из них.

Пчелиный воск  вырабатывается пчелами для постройки сот. В ячейках из воска насекомые выращивают своих деток и хранят мёд.  

Пчелиный воск содержит более 300 различных соединений. В нем содержатся минеральные вещества, прополис, смолы, примесь цветочной пыльцы, витамин А, бетакаротин и другие элементы. Воск этот – красивого жёлтого цвета и пахнет мёдом.

Для получения воска старые негодные соты помещаются в специальное  устройство с прозрачной крышкой– воскотопку. В жаркую погоду под действием солнечных лучей соты постепенно плавятся, и жидкий воск скапливается в специальной емкости.  После остывания воск твердеет и его можно использовать для отливки свечей.

Для этого кусочки воска помещают в сосуд, который ставят в горячую воду на газовую плиту или другой источник тепла. Это называется «водяная баня». Нагревать  огнем напрямую воск или парафин очень опасно, они могут загореться и привести к ожогам или пожару! Все работы нужно выполнять очень осторожно, в фартуке и в перчатках.

Кусочки воска расплавляются на «водяной бане» и горячий воск выливается в специальную форму, в которую заранее вставлен фитиль. Форма постепенно охлаждается и из нее извлекается готовая свеча.  

Воск непроницаем для влаги и способен храниться без малейших изменений очень долго, не теряя свое качество. При нагревании и охлаждении восковой слой не дает трещин. Такие свечки горят ровно, без чада и неприятного запаха, не оплывают и не коптят. На руках не остается сальности. Использовать их можно дольше, чем аналогичные изделия из парафина.

2.   Основная часть.     Исследовательский этап.

Практические опыты, подкрепленные фотографиями.

Узнав как изготавливаются свечи. Я задумалась - Почему одни горят быстрее других, и решила провести свое исследование.

2.1 Опыт 1. Свечи из различных материалов  

Мы с мамой взяли  свечи из различных материалов: воск, парафин, гель. Я замерила их линейкой и зажгла.  Я занесла время начала опыта в дневник наблюдений.

Через полчаса я потушила свечи и замерила их длину рулеткой.

Размеры свечей до и после проведения опыта я занесла в таблицу.

Мне удалось подсчитать скорость горения и я выяснила, что быстрее всего горела восковая свеча. Меня удивило, что медленнее всего сгорала самая толстая свеча, которая была сделана из геля, и я решила провести еще один опыт и выяснить, как толщина свечи влияет на скорость сгорания.

2.2 Опыт 2. Свечи из одного материала разной толщины

Я взяла две свечи из парафина разной толщины, замерила их длину

Опыт продолжался 1 час. Я потушила свечи и замерила их длину, результаты занесла в таблицу:

Таким образом, выяснилось, что тонкие свечи сгорают быстрее, чем толстые.

А зависит ли скорость сгорания от материала свечи?

2.3 Опыт 3.  Свечи из разных материала одинаковой формы и толщины

Я предположила, что материал свечи так же может влиять на скорость горения и  сравнила свечи из  пчелиного воска и из парафина одинаковой длины и толщины.

Свечи горели 30 минут и результаты опыта можно увидеть в таблице:

Свеча из парафина горела быстрее и более ярким пламенем.

Возникает идея использовать свечу в качестве часов.

Отмечается, как пахнут свечи из разных материалов.

Результаты измерений по каждому опыту записываются в журнал наблюдений.

3.   Заключение, выводы.

Я могу сделать выводы, что скорость сгорания свечей зависит от:

- формы.  Чем толще свеча, тем  медленнее она сгорает.

- материала. Свечи из парафина сгорают быстрее, чем свечи из воска. 

Во время опыта я обратила внимание на  неприятный запах от свечей из искусственных материалов и приятный запах от восковых свечей. Меня это заинтересовало и с помощью родителей мне удалось выяснить в интернете, что восковые свечи обладают не только приятным запахом, но и лечебными свойствами.

Свечи из воска – это полностью натуральный, экологически чистый продукт. Они обладают целебной силой природы. При горении воск выделяет антимикробные, лечебные вещества – воздух в доме очищается. Особенно это полезно во время вспышки вирусного гриппа. Компоненты свечи уничтожают болезнетворные микробы и повышают иммунитет.

Я обратила внимание, что наклон свечи влияет на скорость сгорания. Чем больше наклон – тем больше воска стекает вниз и тем быстрее сгорает свечка.

Я измеряла скорость горения свечей, и мне пришла мысль, что с помощью свечей можно так же замерять время. Действительно, в прошлом использовались так называемые «мерные свечи» или «огненные часы». Они были равномерной толщины  и по всей своей длине имели на поверхности насечки через определенные промежутки. Время горения от одного деления до другого соответствовало одному часу

Мне так же стало понятно, что огонь и все что с ним связанно является источником опасности. Со свечами нельзя играть, их необходимо держать подальше от одежды и от волос. Расплавленный воск может стать причиной ожогов.

4.   Литература

https://inzn.ru/kogda-poyavilis-svechi.html

http://makecandles.ru/dlya-otdiha/86-aromaterpiya-kak-vid-lecheniya-s-ispolzovaniem-svechey

https://mirmeda.ru

https://www.domsvechei.ru/page/blog/istoriya_svechej_12/

https://ru.wikipedia.org/wiki/ 

Настольная книга пчеловода / авт.-сост. О.Б. Бондарева. - М.: АСТ; Донецк: Сталкер, 2007. - 314c.

5.   Приложение. Меры безопасности при работе с расплавленным воском

• пока плавится воск, нельзя отходить от плиты;
• необходимо исключить попадание жидкости в банку, так как это может привести к термическим ожогам;
• при возгорании воска тушить его водой бесполезно, тушить его надо содой;
• нельзя растапливать воск на открытом огне;
• стеклянную посуду использовать нельзя;
• для помешивания воска нужно взять ненужный предмет, который потом можно выкинуть, так как воск не удастся отмыть;
• работать с воском рекомендуется в тонких резиновых перчатках;
• зажженную свечу нельзя держать в руках, её нужно закрепить в подсвечнике в вертикальном положении;
• свечу нельзя наклонять, так как она будет быстро прогорать и может соскользнуть с подсвечника;
• зажженные свечи нужно держать на расстоянии 10 см друг от друга, чтобы не нагревались и не деформировались;
• не оставляйте свечи без присмотра и не используйте на сквозняке;
• держите свечу подальше от одежды и от волос.