Исследовательская работа "Загадки кипящей жидкости"

Тема работы: « Загадки кипящей жидкости»

Работу выполнила: ученица Зимина Полина Алексеевна

Научный руководитель: учитель Иванова Анна Петровна

Содержательные элементы работы

Актуальность В повседневной жизни очень важно знать свойства кипящей воды. Вода один из

важнейших компонентов в процессе приготовления пищи. Мы каждый день пьем чай, варим картошку, овощи, мясо, пельмени, кипятим молоко для каши и т.д. И тут возникает вопрос, когда же нужно солить воду– в начале или в конце приготовления, чтобы вода закипела быстрее? В рецепте приготовления картофеля написано: «Картофель сварится быстрее, если добавить в воду немного растительного масла». А быстрей ли закипит вода при добавлении масла?

Прочитав пословицу: «Горшки легко закипают через край

– к ненастью», предполагается, что в плохую погоду жидкость закипает

быстрей. Может это зависит от атмосферного давления?

И я решила исследовать скорость закипания воды с солью,

с добавлением масла, исследовать температуру кипения воды при

разном атмосферном давлении

Цель работы Выяснить факторы, влияющие на процесс кипения

при приготовлении пищи путем экспериментов.

Содержательные элементы работы

Задачи

-Выяснить, как влияют на температуру кипения и скорость закипания примеси, род вещества, атмосферное давление и подтвердить практическими экспериментами.

-Проанализировать результаты экспериментов.

-Сделать выводы о влиянии различных факторов на процесс

кипения.

-Дать некоторые советы хозяйкам по приготовлению блюд, при использовании кипящей жидкости.

Предмет и объект

- различные жидкости, атмосферное давление, примеси, посуда для нагревания.

-факторы, влияющие на температуру и скорость закипания жидкости;

Содержательные элементы работы

Возраст обучающихся

7-8 класс

Гипотеза

Температура кипения и скорость закипания жидкостей

зависят от внешнего давления, от рода жидкости,

от примесей и от посуды для кипячения.

Содержательные элементы работы

Перечень материалов и оборудования

- цифровая лаборатория Releon с датчиком температуры;

- чистая вода, вода с примесью соли, спирт, вода с маслом, подсолнечное масло,молоко ;

-штатив, спиртовка, рабочая емкость.

Продукт проекта

Буклет к проекту «Загадки кипящей жидкости»

Материалы по технике безопасности

Приступая к работе, внимательно надо ознакомиться с оборудованием. Осторожно обращаться со стеклянными приборами, спиртовкой и горячими жидкостями.

Результаты работы

В ходе работы над проектом, я изучила учебную и научную литературу по теме «кипение жидкостей». Для проверки гипотезы проекта я проводила эксперименты, научилась строить графики зависимости температуры от времени.

Все эксперименты я проводила, используя цифровую лабораторию «Releon», которая подключалась к портативному компьютеру . Сбор, просмотр и анализ экспериментальных данных в виде графиков я получила, используя датчик температуры

Результаты работы

Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении.

Нальём в сосуд чистой воды и поместим над горелкой. С помощью барометра измерим давление. Во время кипения при атмосферном давлении температура воды была равна 100 0 и оставалась постоянной до выключения горелки .

Температура кипения воды при пониженном атмосферном давлении.

Стакан с теплой водой помещаем под стеклянный колокол. С помощью насоса откачиваем из-под колокола воздух. При уменьшении давления до 10кПа в стакане, наблюдаем этапы закипания жидкости, при этом температура остается 50 0 С. При пониженном давлении вода закипает быстрее.

Кипение воды в открытом и закрытом сосуде.

Когда вода быстрее закипит, если крышку открыть или закрыть? Проделав опыт, я выяснила, что, если закрыть крышку, вода закипит быстрее. При открытой крышке часть молекул, имеющих большую кинетическую энергию, будет улетать из чайника, унося с собой энергию.

График кипения масла

Результаты работы

Температура кипения разных жидкостей.

Я измерила температуру кипения пресной воды, соленой воды, спирта и подсолнечного масло. Вода закипела при 100 0 С, соленая вода при 102 0 С, спирт при 80 0 С, а масло при 105 0 С при нормальном атмосферном давлении

График кипения спирта

График кипения соленой воды

Обсуждение результатов

• Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении остается постоянной. Если уменьшить

давление до 10кПа, то температура уменьшится до 50°С

Обсуждение результатов

1.Температура кипения разных жидкостей

2. Температура кипения воды в зависимости от примеси увеличивается

Ис.

вода

продукт

масса

Вода+

Начальная тем-ра

20г

Тем-ра

20г

70°

масло

70°

100°

Время закипания

кипения

88с

101°

105с

Выводы

В результате проделанных экспериментов, я выяснила, что:

1. температура кипения зависит от атмосферного давления, оказываемого на свободную поверхность жидкости: при понижении давления температура кипения воды становится меньше 100 °С, а при повышении выше 100 0 С;

2. температура кипения вещества и скорость закипания зависят от наличия примесей;

3. температура кипения вещества зависит от рода жидкости при одном и том же атмосферном давлении;

4. наличие крышки на посуде для нагревания жидкости влияет на процесс кипения.

Таким образом, рабочая гипотеза, о том, что температура кипения и скорость закипания жидкостей зависят от внешнего давления, от рода жидкости, от примесей и от посуды для кипячения подтвердилась

Я разработала некоторые рекомендации для приготовления пищи, используя кипящую воду, и оформила их в виде буклета. Ознакомила с результатами своей работы обучающихся 8-11 классов своей школы. Согласно проведённого опроса, 100% участников были заинтересованы моими экспериментами.