СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Исследовательский проект "Термос своими руками"

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Исследовательская работа "Термос своими руками" был представлен на областной конкурс "Будущие ученые". В нем рассказывается как сделать термос, сколько часов он хранит тепло.

Просмотр содержимого документа
«Исследовательский проект "Термос своими руками"»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Жуковская средняя общеобразовательная школа №1

имени Б.В. Белявского



Исследовательская работа

«Термос своими руками».

Направление: естественнонаучное

Предметная область: физика



Выполнил

ученик 8б класса

Феськов Илья

Руководитель

учитель физики

Заикина

Елена Васильевна

Жуковка 2019

Содержание

Введение…………………………………………………………………3

Глава 1. Теплопередача. Виды теплопередачи…………………………….5

Глава 2. История изобретения термоса……………………………………...6

Глава 3. Устройство термоса. Виды термосов……………………………. ..8

Практическая часть

Глава 4. Изготовление термоса……………………………………………...13

Глава 5. Анализ работы термосов, изготовленных мною……...………..16

Глава 6. Анализ работы покупных термосов……………………………...19

Глава 7. Сравнение результатов работы самодельных термосов с термосами, изготовленных на производстве……………………………..21

Глава 8. Термос и холод……………………………………………………...21

Глава 9. Факты о применение термосов…………………………………...22

Заключение…………………………………………………………….24

Источники и литература, интернет -ресурсы………………………………..25

Приложение








Введение

Замёрзнув, люди хотят горячего чая. Для этого они часто пользуются термосом, не задумываясь о том, как он работает. Ведь даже через несколько часов чай в термосе остаётся горячий. Что же помогает сохранить чай горячим? Из чего изготавливают термос? У меня появилось желание, понять принцип работы термоса, узнать об этом изобретении, как можно больше. Ведь так приятно, замёрзнув, налить из сделанного своими руками термоса чашечку горячего чая.

Я поставил перед собой цель исследования: создать термос в домашних условиях.

Объект исследования: термос.

Предмет исследования: физические свойства термоса.

Гипотеза исследования: изучив строение термоса и механизмы протекания в нем физических явлений, можно создать термос в домашних условиях.

Задачи:

  • изучить теоретический материал, раскрывающий понятие термос, принципы работы термоса, его физические свойства;

  • обобщить наблюдения, раскрывающие условия остывания жидкости в термосе;

  • определить материалы необходимые для создания термоса в домашних условиях;

  • создать термос в домашних условиях из различных материалов;

  • проанализировать, какой из термосов лучше, дольше сохраняет воду горячей.

Актуальность проекта:

В термосе горячая вода долгое время не изменяет температуру, что позволяет брать его в дорогу и, находясь далеко от дома, согреваться горячим напитком.

Методы исследования:

Теоретические: изучение литературы по теме исследования, обобщение материалов.

Эмпирические: наблюдения за протеканием физических явлений при изготовлении термоса в домашних условиях.

Математические: определение температурных значений жидкости в испытуемых моделях термосов, определение количества теплоты, теряемой термосом за некоторый промежуток времени.

Обзор изученной научной литературы

1.Ожегов С.И. Толковый словарь русского языка. - М.: Российская АН.; Российский фонд культуры, 1996г., 928с. Толковый словарь помог при исследовательской работе разобраться с лексическим значением слов, грамотным написанием трудных слов и выражений, расширил словарный запас.

2. Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А.В. Перышкин.- 12-е изд., стереотип.-М.: Дрофа, 2009.-191с.

Учебник по физике помог разобраться с теоретическим материалом, необходимым для создания термоса.

3.Интернет- ресурсы дают возможность узнать, как лучше провести тот или иной опыт. Здесь можно найти электронные учебники и статьи.

Итогом моей работы станет создание термоса в домашних условиях. Но сначала нужно изучить теоретический материал.



Глава 1. Теплопередача. Виды теплопередачи.

Что требуется учитывать в устройстве термосе, чтобы остановить процесс теплопередачи. Требуется разобраться с видами теплопередачи, чтобы понять, как правильно должен работать термос.

Различают три вида теплопередачи:

Теплопроводность.

Это способ передачи тепла (энергии) от более нагретых участков тела к менее нагретым участкам, или от более горячих тел к менее нагретым при непосредственном соприкосновении. [2]

Например, если холодную ложку опустить в кипяток, то ложка нагреется. Ложке сообщается некоторое количество теплоты, а вода - охладится, т.е. она теплоту отдает ложке. Хорошие проводники тепла – металлы, хуже проводят тепло жидкости. Очень плохо проводят тепло воздух, пластмасса, дерево, поролон, пенопласт, строительная пена и т.д.

Данный вид теплопередачи широко используется в устройстве термоса. Между стенками колбы нет воздуха, там вакуум. Вакуум обладает самой низкой теплопроводностью, поэтому остывание жидкости в термосе происходит очень медленно.

Конвекция.

Это способ передачи тепла (энергии) струями жидкости или газа.[2] Например, от горячей батареи нагретый воздух становится легче и поднимается наверх, а холодный воздух опускается вниз. Следующая партия воздуха нагревается и поднимается вверх, а более холодный воздух опускается вниз, т. е. комната прогревается. Если чайник с водой поставить на плиту, то внизу вода нагреется, станет легче и теплая вода поднимется наверх, а холодная вода опуститься вниз, т.к. она более тяжелая. Данное физическое явление могло бы наблюдаться в термосе, если бы горло колбы не закрывалось специальной пробкой, которая препятствует передаче тепла от жидкости в воздух.

Излучение.

Это способ передачи тепла (энергии) в виде невидимых лучей.[2] Все нагретые тела, излучают невидимые лучи, передающие тепло. Чем выше температура тела, тем больше излучается энергии. Учёные выяснили, что светлые блестящие поверхности отлично отражают тепло, а темные поверхности наоборот, очень хорошо поглощают энергию. Эти физические явления тоже использовали в устройстве термосе. Колба термоса покрыта слоем из отражающего зеркального материала. Это помогает ей отражать энергию жидкости, и она меньше остывает. Зеркальная поверхность мало нагревается, поэтому колба остаётся холодной.

Вывод:

Изучив теоретический материал, я понял, что необходимо, чтобы теплопередача между горячей жидкостью и холодным воздухом была как можно меньше. Этого добиваются производители термосов. Возможно ли достижение такого эффекта в домашних условиях? На этот вопрос я постараюсь ответить в следующей части моей работы.

Глава 2. История изобретения термоса

В 1842 году в Шотландии родился Джеймс Дьюар. (Приложение 1, рис. 1) Любознательность и способность к научной деятельности помогли ему быстро войти в число известных лондонских ученых. Главным изобретением ученого стал сосуд Дьюара, который предназначен для хранения веществ при пониженной или повышенной температуре. Первым контейнер с подобной конструкцией создал немецкий физик Вейнхольд в 1881 году – это был ящик из стекла с двойными стенками, воздух между которыми для сведения теплообмена к минимуму откачивался.[3] Ученые уже решили задачу сжижения отдельных газов, но сохранить их из-за быстрого испарения не могли. Для этого и потребовались сосуды, максимально защищенные от теплового взаимодействия с окружающей средой.

Дьюар в 1892 году разработал усовершенствованную конструкцию в виде двустенной колбы с узким горлом, что замедляло испарение жидкости. Из межстеночного пространства также откачивался воздух, но дополнительно к этому на обе внутренние поверхности колбы наносился тонкий отражающий слой серебра, уменьшавший потери на излучение.(Приложение 1, рис.2)

Свое изобретение Дьюар впервые продемонстрировал в 1893 году, через несколько лет он смог получить и сохранить с его помощью жидкий водород (1898), а также попытался получить твердую форму (1899) этого газа. [3] Джеймс Дьюар посвятил себя исключительно решению научных задач и не задумывался о возможной бытовой и финансовой выгоде от применения изобретения. Зато об этом подумал его ученик Рейнольд Бергер, который сообразил, как сосуд Дьюара можно использовать в быту.

В 1904 году Бергер патентует принцип вакуумной колбы и получает все права на применение данного изобретения при изготовлении промышленных товаров. Рейнольд запустил конкурс на лучшее название бытового прибора, позволяющего сохранять температуру хранящейся жидкости. В результате на потребительском рынке появилась компания Thermos GmbH (от греческого «therme» — «горячий»). [4] Для удобства использования в быту Бергер доработал конструкцию сосуда Дьюара, в результате чего у него появился металлический корпус, пробка и крышка-стаканчик. У Дьюара внутренняя стенка колбы держалась только в одном месте у горлышка сосуда, из-за чего подходила лишь для стационарного использования. При попытке носить такую емкость с собой она легко ломалась. Бергер дополнительно разработал систему поддержки внутренней колбы, чтобы сосуд можно было активно эксплуатировать.

Торговая марка Thermos продолжает существовать, она принадлежит компании Thermos L.L.C. из Китая. Владелец бренда выпускает под ним, как нетрудно догадаться, все те же термосы.

В числе первых, кто оценил пользу от выпущенного Бергером на рынок термоса, оказались летчики. В начале прошлого века они летали на самолетах, которые из-за конструкции крыльев назывались этажерками. У них было по две, а иногда и по три несущих поверхности (соответственно, бипланы и трипланы).[4]

Закрытой кабины у таких летательных аппаратов не имелось, поэтому летчикам приходилось испытывать на себе всю силу ветра и холод, характерный для большой высоты. В таких условиях горячий напиток зачастую был жизненно необходим.

Обычные люди увидели, что термосы действительно отлично справляются со своей задачей, причем в крайне непростых условиях.

«Официально» свой 100-летний юбилей термос отмечал в 2004 году.

Вывод. Термос появился благодаря Джеймсу Дьюару и его ученику Рейнольду Бергеру. «Официально» термос был запатентован в 1904 году.

Глава 3. Устройство термоса. Виды термоса.

Термос – бытовая посуда с теплоизоляционными свойствами, способная сохранять температуру продуктов длительное время. [1] Термосы применяются для хранения горячих и холодных продуктов до суток.

Путешественники могут взять с собой в термосе горячий чай, кофе или кипяток. Отдельные разновидности термопосуды способны размещать в себе первые и вторые блюда. Рыбаки используют термосы не только чтобы взять горячие напитки, и для приготовления прикормки. Термосы также используют водолазы и любители подводной охоты. Теплая вода из них с мыльным раствором применяется для подготовки гидрокостюма перед одеванием, если нырять приходиться в холодное время года.

Термосы эффективно сохраняют температуру продуктов и жидкостей, поэтому даже спустя 6-8 часов можно налить в чашку обжигающий чай.

Устройство термоса.

Устройство термоса имеет сложную в плане изготовления конструкцию. В его основе лежит колба с двойными стенками, между которыми находится вакуум. Внутренняя часть колбы окрашена серебристой краской, поэтому имеет зеркальный эффект. Сверху она окружена защитным корпусом, а между ними заложен слой утеплителя. На колбу накручивается плотная крышка. В некоторых моделях используется дополнительная крышка на внешнем корпусе.[2]

Благодаря тому, что колба состоит из двух стенок, а между ними находится вакуум, то передача температуры между стенками не происходит. Единственным слабым местом термоса, сквозь которое проходят теплопотери, является крышка. Чем больше ее площадь, тем скорее произойдет уравнивание температуры продуктов внутри термоса с наружной средой.

Все термосы разделяют на 3 категории: [5]
  • Для жидкости.

  • Для еды.

  • Универсальные.

Для жидкости

Термос для жидкости является самым популярным и компактным. Колба оснащается узкой горловиной, благодаря чему потери тепла через крышку происходят менее интенсивно. Данные устройства имеют пробку диаметром 25-55 мм. Обычно кроме основной пробки на колбе, применяется внешняя крышка на корпусе. Она используется в качестве стакана. Нужно раскрутить крышки термоса и налить содержимое в первую из них, или воспользоваться чашкой. Более совершенные устройства имеют на внутренней крышке небольшую защелку, которая открывает маленькое отверстие. Оно позволяет наливать содержимое без полного выкручивания внутренней пробки.

Более вместительные термосы для удобства имеют крышку с пневмонасосом. С его помощью можно наливать содержимое не переворачивая устройство. Достаточно нажать на кнопку и напиток польется тонкой струйкой в подставленную чашку или стакан. Стоит отметить, что модели с насосом быстрее отдают тепло, поскольку являются недостаточно герметичными.

Также существуют термокружки. Они выполнены в виде стакана с крышкой. Чтобы выпить напиток необходимо отвинтить крышку и пить прямо с термокружки. Такая термопосуда имеет небольшой объем. Обычно в ней в мещается одна порция напитка.

Лучше всего будет сохранена температура в термосе, если крышка не имеет отверстий. Таким образом, самые простые и недорогие модели на деле оказываются более производительными, чем дорогостоящие с помпой.

Для еды

Отдельной группой идут термосы для еды. Их отличительной особенностью является наличие широкой горловины диаметром 65-80 мм. В них хранятся первые и вторые блюда. Чаще всего их выбирают для переноски супов, поскольку насыпать более сухие блюда через довольно узкую горловину неудобно.



Отдельной категорией в пищевых термосах идут термоемкости с контейнерами. Они имеют от 2 и более съемных судков, что позволяет в каждом из них укладывать различные блюда. Стоит учитывать, что нельзя одновременно закладывать одно блюдо горячим, а другое холодным. Термосы способны изолировать содержимое только от внешней среды, но не между собой.

Универсальные

В том случае если термоемкость применяется для различных целей, то идеальным решением будут универсальные термосы. Они могут использоваться как для продуктов, так и для жидкости. Особенность их конструкции заключается в том, что они оснащаются универсальной крышкой. Она имеет внутреннюю узкую пробку. Если нужно добраться до еды, то нужно отвинтить крышку, а если потребуется налить жидкость, то открывается пробка. Универсальный термос такой конструкции не может одновременно переносить еду и напиток.

Разновидности по материалам изготовления

По материалам изготовления внутренней колбы термосы разделяют на следующие виды:[5]
  • Стеклянные.

  • Стальные.

  • Пластиковые.

Термос со стеклянной колбой требует аккуратного обращения, поскольку в случае падения она легко разбивается. Данная конструкция отлично подходит в том случае, если необходимо обеспечить продолжительное хранение жидкости или продуктов. Главным достоинством стекла является то, что его легко мыть. Оно не впитывает запахи и долго поддерживает температуру.

Термосы со стальной колбой являются самыми прочными. Их единственный недостаток заключается в весе, поскольку они самые тяжелые. Такая колба не боится упасть на землю. Для изготовления колб используется нержавеющая сталь. Как правило, если внешний корпус термоса выполнен из стали, то это говорит о том, что колба также металлическая. Металл не напитывает запахи, но на его поверхности могут оставаться пятна, которые сложнее удалять, чем со стекла. Устройство со стальной колбой отлично подойдет для туристических целей, когда термическая посуда может получить серьезную встряску.

Пластиковые колбы являются самыми дешевыми. Они хорошо переносят падение, но при заливании жидкости зачастую выделяют специфический запах, который отчетливо ощущается. Взяв с собой горячую воду, можно будет почувствовать все оттенки вкуса пластмассы. Кроме того, что пластик может давать свой запах, он еще и напитывает ароматы тех жидкостей, которые в нем хранились. Если залить в такую колбу кофе, то его запах будет еще долго ощущаться в прочих продуктах, которые будут в ней храниться.

Вывод. Термос – бытовая посуда с теплоизоляционными свойствами, способная сохранять температуру продуктов длительное время. Термосы применяются для хранения горячих и холодных продуктов до суток.

Практическая часть

Глава 4. Изготовление термоса

Вариант №1[6]

Чтобы сделать хороший термос, нужно как можно сильнее уменьшить передачу тепла каждым из способов. Чтобы уменьшить потери тепла, попробуем взять обычную бутылку с крышечкой и обмотать ее фольгой, блестящий слой даст эффект зеркала и излучение будет отражаться вовнутрь. Далее “обертывание” пеной - это позволит нам избавиться от большей части передачи тепла: застывшая пена плохой проводник тепла, поэтому теплообмен небольшой. Воздух, заключенный в пузырьках еще лучший изолятор, а так как каждый пузырек герметичен, и воздух заперт в нем, то уменьшается теплопередача за счет конвекции.

Технологическая карта

№ п/п

Операция

Инструменты и оборудование

1

Отрезаем горлышко пластиковой бутылки и вставляем в неё стеклянную бутылку с приклеенной пробкой к донышку, обворачиваем стеклянную бутылку фольгой.

Ножницы, канцелярский ножик.

2

Заливаем пространство между бутылками пеной.

Баллончик с пеной

3

Обрезаем остатки пены.

Канцелярский ножик.

4

Обворачиваем бутылку опять фольгой.

Ножницы, канцелярский ножик.

5

Придаём эстетический вид термосу.

Шпагат, клей, ножницы.

(Приложение 2)

Вариант №2

Итак, для работы нам понадобится:

  • бутылка стеклянная 0,5 л,

  • бутылка пластмассовая 1,4 л,

  • теплошумоизоляция с блестящим слоем (остатки от домашних работ),

  • скотч, , канцелярский нож.

Технологическая карта

№ п/п

Операция

Инструменты и оборудование

1

Обматываем стеклянную бутылку теплошумоизоляционным материалом. (Я обернул бутылку 5 раз, чтобы она не болталась в пластмассовой бутылке.)

Ножницы, канцелярский ножик, скотч.

2

Отрезаем горлышко пластиковой бутылки и вставляем в неё стеклянную бутылку, обмотанную теплошумоизоляционным материалом с блестящим слоем

Баллончик с пеной

3

Обворачиваем бутылку опять фольгой.

Ножницы, канцелярский ножик.

4

Придаём эстетический вид термосу.

Шпагат, клей, ножницы.

(Приложение 3)

Глава 5. Анализ работы термосов, изготовленных мною.

Я проверил работу моих термосов. Проделал следующие эксперименты.

Эксперимент №1

Цель: выяснить сохраняют ли термосы тепло, какой из них лучше держит тепло.

Я проводил эксперимент при комнатной температуре 20°С. На протяжении 5 часов, с интервалом в 1 час, производил измерения температуры воды в термосах.

Для проведения опытов мне понадобились следующие приборы:

·  термометр с пределом измерения до 100°С,

·  вода при температуре 88°С.


Вариант №1

(термос из пены)

Вариант №2

(термос из термошумоизоляции)

Начальная

температура

880 С

880 С

Через 1 час

720 С

740 С

Через 1 час

610 С

650 С

Через 1час

530 С

580 С

Через 1 час

470 С

530 С

Через 1 час

420 С

490 С


Дано:

m1=0,4 кг

с1=840 Дж/(кг∙ 0С)

V=0,5л

ρ=1000кг/м3

c2=4200 Дж/(кг∙ 0С)

t1= 880 С

t2=420 С (490 С)

СИ



0,0005м3

Решение

а) Q=Q1+Q2

Q1-количесто теплоты, которое отдаёт вода стеклянной бутылки (термоса).

Q2-количесто теплоты, которое отдаёт вода окружающему воздуху.

m1-масса стеклянной бутылки.

m2-масса воды. m2= ρV

Q1=c1m1(t2-t1)

Q2=c2m2(t2-t1)=c2 ρV(t2-t1)

Q1=840 Дж/(кг∙ 0С) ∙0,4кг∙(420 С-880С)= = -15456Дж

Q2=4200 Дж/(кг∙ 0С) ∙1000кг/м 3 ∙0,0005м3∙(420 С-880С)=-96600 Дж

Q=-15456Дж+(-96600Дж)=-112056Дж

Ответ: -112056 Дж

б) Q=Q1+Q2

Q1=c1m1(t2-t1)

Q2=c2m2(t2-t1)=c2 ρV(t2-t1)

Q1=840 Дж/(кг∙ 0С) ∙0,4кг∙(490 С-880С)= = -13104Дж

Q2=4200 Дж/(кг∙ 0С) ∙1000кг/м 3 ∙0,0005м3∙(490 С-880С)=-81900 Дж

Q=-13104Дж+(-81900Дж)=-68796Дж

Ответ: -68796 Дж

Q-?


Я решил следующую задачу: в термос массой 0,4 кг (масса стеклянной бутылки) налита вода объёмом 0,5 м3. Какое количество теплоты отдаст вода воздуху при изменении температуры от 880 С до 420 С (б) до 490 С)


Вывод. Термометры достаточно хорошо сохраняют тепло. Но термос под номером 2 работает лучше. Он отдаёт окружающему воздуху меньшее количество теплоты. (∆Q=43260 Дж)

Эксперимент №2

Цель: проверить работу термоса при минусовой температуре.

Для проведения опытов мне понадобились следующие приборы:

·  термометр с пределом измерения до 100°С,

·  вода при температуре 82°С.

Я проводил эксперимент при температуре -2°С. Вынес термосы с горячей водой на улицу. Начальная температура воды была 820 С. Через 2,5 часа температура воды в термосе №1 стала 490 С, в термосе № 2-550 С.

Вывод. Я считаю, что мои термосы можно взять на прогулку по зимнему лесу, так как температура воды некоторое время сохраняется.

Эксперимент № 3.

Цель: проверить, какой будет температура воды в термосе, через 9 часов.

Я проводил эксперимент при комнатной температуре 20° С. Начальная температура воды в термосах была 800 С. Через 9 часов температура воды в термосе №1 составляла 330 С, а в термосе № 2-380 С.

Вывод. Для длительного хранения воды в горячем состоянии мои термосы не подходят. Горячая вода отдает тепло окружающему воздуху, так как всё-таки лучшей теплоизоляцией является вакуум. Я думаю, что большие потери количества теплоты происходят через крышку. Она также была покрыта теплоизолятором (пенопласт), но недостаточно большим.


Глава 6. Анализ работы покупных термосов. (Приложение 4)

Эксперимент №4.

Цель: проверить работу термосов, изготовленных на производстве. Сравнить, какие из них лучше сохраняют температуру, помещенного в термос вещества.

Для проведения опытов мне понадобились следующие приборы:

·  термометр с пределом измерения до 100°С,

·  вода при температуре 90°С.

Я взял термосы следующих фирм: термос ATEMI, термос со стеклянной колбой, термокружка (Сеть АЗС Нефть Магистраль).

Я исследовал работу этих термосов в течение суток, выяснил, как долго они сохраняют тепло.

В термосы налил только что вскипевшей воды, измерял её температуру каждый час в течении 5 часов, а затем измерил температуру воды через 24 часа с момента наливания воды. Результаты наблюдений поместил в таблицу.

Одновременно я наполнил стакан таким же количеством кипятка и оставил его при комнатной температуре с термометром. Контрольная порция горячей воды приняла температуру окружающей среды через 2 часа.




Термос

ATEMI

Термос со стеклянной колбой

Термокружка

Стакан с водой

Начальная

температура

900 С

900 С

900 С

900 С

Через 1 час

900 С

900 С

890 С

440 С

Через 1 час

900 С

890 С

870 С

220 С

Через 1час

890 С

880 С

850 С

220 С

Через 1 час

880 С

880 С

830 С

220 С

Через 1 час

870 С

870 С

810 С

220 С

Через 24 часа

750 С

740 С

550 С

220 С





Вывод: термосы, изготовленные на производстве, действительно сохраняет температуру вещества помещенного в него, в данном случае это вода, доведенная до кипения. Термокружка сохраняет температуру, помещённого вещества хуже, чем термосы. Термос со стеклянной колбой сохраняет температуру вещества также хорошо, как и металлический термос.

Глава 7. Сравнение результатов работы самодельных термосов с термосами, изготовленными на производстве.

Вывод: термосы, изготовленные на производстве, лучше сохраняют тепло, чем термосы, изготовленные мною. Однако мои термосы можно использовать в жизни. Они бюджетные, для своего изготовления не требуют больших затрат.

Глава 8. Термос и холод.

В термосах можно хранить не только горячие продукты, но и холодные. Я решил проверить, как долго вещество в термосах остаётся холодным.

Эксперимент №5.

Цель: проверить как долго в термосе, вода остаётся холодной.

Для проведения опытов мне понадобились следующие приборы:

·  термометр с пределом измерения до 100°С,

·  ледяные кубики.

Я заморозил одинаковые по объёму ёмкости с водой, получив кусочки льда. Поместил их в разные термосы, а несколько кубиков льда оставил при комнатной температуре. Результаты измерений заносил в таблицу.


Термос

ATEMI

Термокружка

Термос из пены

Термос

из тепло-

шумо-изоляциии

Стакан

с водой

Начальная

температура

-40 С

-40 С

-40 С

-40 С

-40 С

Через 2 часа

-30 С

-30 С

00 С

00 С

100 С

Через 2 часа

-30 С

-30 С

10 С

10 С

220 С

Через 2 часа

-30 С

-30 С

10 С

10 С

220 С

Через 2 часа

-30 С

-30 С

20 С

20 С

220 С

Через 2 часа

-20 С

-20 С

50 С

40 С

220 С

Через 24 часа

-10 С

-10 С

70 С

60 С

220 С





Вывод: Из графика можно проследить, в течение какого времени опытный образец принимает температуру окружающей среды. Лед полностью не растаял в течение суток. Ровно через сутки я посмотрел – в термосе еще был не растаявший лед, когда как контрольный образец льда принял температуру окружающей среды через 4 часа. В самодельных термосах температура оставалась холодной почти в течении суток.

Глава 9. Факты о применение термосов

Термос сохраняет холодную температуру в 2-3 раза дольше, чем тепло. Его можно использовать для хранения прохладительных напитков и мороженого. Даже в сильную жару холодная вода будет давать освежающую прохладу спустя 30 часов с момента заправки. Что касается продуктов с высокими температурами, то полное охлаждение в самых качественных колбах происходит за 24 часа. Все зависит от того насколько низкая температура окружающей среды. Нормой считается, если за 6 часов хранения продукт или жидкость остыли на 10-14 градусов.

Интенсивность остывания зависит не только от того насколько широкая крышка, и есть ли в ней отверстия, но и от вместительности термоса. Чем больше в него налито жидкости или уложено продуктов, тем дольше они сохраняют свою температуру. Также замечено, что термос, который находится в спокойном состоянии, обладает меньшей интенсивностью остывания. Если он поддается постоянной встряске, то потеря тепла происходит более интенсивно. В связи с этим нужно постараться закрепить его таким образом, чтобы предотвратить расплескивание жидкости внутри колбы. Это объясняется тем, что горячая жидкость при встряске касается крышки, что приводит к быстрому остыванию. В том случае если колба стоит в спокойном состоянии, то между жидкостью и пробкой находится воздух, что снижает интенсивность теплообмена. Также нужно избегать хранения заполненного термоса лежа.

На что обратить внимание при покупке

Покупая термос, стоит визуально проверить внутреннюю колбу на наличие сколов, царапин и трещин. Также нужно закрыть колбу крышкой и потрясти. Если будет слышно звон, то это говорит о том, что колба повреждена или закреплена плохо, и удержание температуры будет невозможным. Обязательно нужно проверить внутреннюю колбу на наличие резких неприятных запахов, поскольку если они есть, то и сохраняться.

После покупки термоса его нужно заполнить горячей водой до верха и закрыть. Если внешний корпус станет горячим, то это говорит о том, что внутренняя колба пробита и жидкость вытекает. В этом случае нужно сдать поврежденный или бракованный прибор продавцу и заменить его другим.



Заключение

Я, долгое время работал над проектом «Термос своими руками». В результате этого проекта я узнал:

  1. историю изобретения термоса;

  2. виды термоса;

3. изготовил два вида термосов своими руками и проанализировал их работу.

В ходе выполнения работы были решены все поставленные задачи.

В ходе выполнения работы, я пришел к следующим выводам:

- Изучив теоретический материал, я понял, что для работы термоса необходимо, чтобы теплопередача между горячей жидкостью и холодным воздухом была как можно меньше.

- Термос появился благодаря Джеймсу Дьюару и его ученику Рейнольду Бергеру. «Официально» термос был запатентован в 1904 году.

- Термос – бытовая посуда с теплоизоляционными свойствами, способная сохранять температуру продуктов длительное время. Термосы применяются для хранения горячих и холодных продуктов до суток.

- Термометры достаточно хорошо сохраняют тепло. Но термос под номером 2 работает лучше. Я считаю, что мои термосы можно взять на прогулку по зимнему лесу, так как температура воды некоторое время сохраняется. Для длительного хранения воды в горячем состоянии мои термосы не подходят. Горячая вода отдает тепло окружающему воздуху, так как всё-таки лучшей теплоизоляцией является вакуум. Я думаю, что большие потери количества теплоты происходят через крышку, хотя она также была покрыта теплоизолятором (пенопласт), но недостаточно большим.

- Термосы, изготовленные на производстве, действительно сохраняет температуру вещества помещенного в него, в данном случае это вода, доведенная до кипения. Термокружка сохраняет температуру, помещённого вещества хуже, чем термосы. Термос со стеклянной колбой сохраняет температуру вещества также хорошо как и металлический термос.

- Термос сохраняет холодную температуру в 2-3 раза дольше, чем тепло.

Термос является одним из часто применяемых бытовых приборов. Его используют все люди дома, на работе, в науке, медицине.


Источники и литература, интернет-ресурсы

1.Ожегов С.И. Толковый словарь русского языка. - М.: Российская АН.; Российский фонд культуры, 1996г., 928с.

  1. Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А.В. Перышкин.- 12-е изд., стереотип.-М.: Дрофа, 2009.-191с.

  2. https://stoneforest.ru/event/history/termos-istoriya-izobreteniya/

  3. https://tehnikaland.ru/melkaya-byitovaya-tehnika/istoriya-termosa.html


  1. https://tehpribory.ru/glavnaia/bytovaia-tekhnika/termos.html

  2. https://pandia.ru/text/80/301/33489.php



































Приложение 1

История изобретения термоса.

Джеймс Дьюар

Рис. 1

Рис. 2











Приложение 2

Изготовление термоса из пены (Вариант №1)

1. 2. 3.

4. 5 . 6.

7. 8.









Приложение 3

Изготовление термоса из термоизоляционного материала (Вариант №2)

  1. 2.

3. 4.















Приложение 4

Анализ работы термосов, изготовленных на производстве.

Приложение 5

Холод и термос


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!