Интерактивное образование Герб Новосибирска
Тема номера: «Современные образовательные технологии в дошкольном образовании»
Выпуск №44 Декабрь 2012 | Статей в выпуске: 116


Дмитрий Бынкин, Ксения Бахтурова, София Величко,

учащиеся 3 «А» класса МКОУ «Гимназия №1» Искитимского района Новосибирской области р.п. Линёво
Руководитель: Наталья Павловна Шаронова,
учитель начальных классов высшей квалификационной категории

Проект «Почему термос некоторое время сохраняет температуру продукта, помещенного в него?»

Каждый раз, наливая чай, я задумывался, почему чай, налитый в чашку, остывает быстро, а в термосе он может очень долгое время быть горячим, без подогрева, что позволяет брать его в дорогу и, находясь далеко от дома, согреваться горячим напитком.

Оказалось, что эта проблема интересовала не только меня, в классе мы провели диспут на эту тему, экспериментировали, записывали результаты. В начале нашего исследования нами была выбрана тема: «Почему термос сохраняет тепло?» Потом учительница нам предложила пронаблюдать, что будет с кусочками льда, если их положить в термос? Когда мы провели опыты и исследования, то с удивлением обнаружили, что термос сохраняет долгое время не только нагретые вещества, но и охлаждённые сохраняют свою температуру, и решили, что название нашего проекта изменится.

Итак, тема нашего проекта-исследования: «Почему термос некоторое время сохраняет температуру продукта, помещенного в него?»

Цель исследования: изучить, почему термос сохраняет некоторое время температуру вещества, помещенного в него?

Задачи:

1. Узнать историю создания термоса.

2. Изучить строение термоса.

3. Исследовать свойства этого прибора.

Гипотеза: Предположим, что термос сохраняет температуру вещества, помещенного в него.

Объект исследования: бытовой термос.

Предмет исследования: свойства данного прибора.

Участники исследования: учащиеся.

Методы исследования:

1. Изучение информации по данному вопросу в справочной литературе, интернете.

2. Проведение опроса среди учащихся школы.

3. Практические опыты для изучения свойств термоса.

Содержание проекта

1. Понятие. Что такое термос? Вот, что говорит нам об этом Википедия – свободная электронная энциклопедия [4]:

Вначале термос называли сосудом Дью?ара.

Сосуд Дью?ара – сосуд, предназначенный для длительного хранения веществ при повышенной или пониженной температуре.

По материалам журнала «Популярная механика» [3]:

Термос (от греч thermos – тёплый, горячий), сосуд с двойными стенками, обеспечивающий сохранение температуры помещаемых в него пищевых продуктов (без подогрева).

Вот что нам говорит об этом «Толковый словарь русского языка» Ожегова С.И., Н.Ю. Шведовой [1]:

Термос – специальный сосуд для хранения содержимого при постоянной температуре.

2. Виды термоса. По назначению различают: бытовые термоса и термоса для общественного питания.

Бытовые термоса представляют собой стеклянные или металлические сосуды, заключённые в металлический или пластмассовый кожух. Выпускаются с узким и с широким горлом; закрываются пробкой и крышкой. Емкость таких термосов от 0,25 до 2 л. Есть термокружки и кружки-термосы для бытового использования.

В общественном питании для хранения и перевозки кулинарных изделий применяют термоса ёмкостью до 30 л и так называемые термоконтейнеры, в которые загружают лотки с пищей; для торговли горячими пирожками, мороженым, используют термолотки ёмкостью до 10 л. Это оборудование изготовляется обычно из алюминия; пространство между стенками для термоизоляции заполняют пробковой крошкой, гофрированной бумагой, алюминиевой фольгой и т. п. Закрываются крышками, имеющими также двойные стенки [6].

3. История изобретения ТЕРМОСА. Каждый современный человек хоть раз в жизни пользовался термосом, отметившим в 2004 году свое столетие.

Это слово давно стало нарицательным и вошло во все словари. Между тем, изобретатели термоса были далеки от использования его в быту. В конце 19 века ученые заинтересовались исследованиями химии и физики. Одной из самых больших проблем оказалось долговременное хранение веществ для исследования, например жидкого кислорода. В экспериментах с жидким кислородом польские физики Ольшевский и Вроблевский использовали стеклянный ящик с двойными стенками, с откачанным из межстеночного пространства воздухом.

Другой известный ученый, Джеймс Дьюар, смог в 1892 году усовершенствовать этот контейнер. Он изготовил его в виде колбы с узким горлом, а внутреннюю часть колбы покрыл тонким слоем серебра, зеркальная поверхность отражала тепловое излучение и улучшала теплоизоляцию. Всю эту хрупкую конструкцию Дьюар подвесил на пружинах в металлическом кожухе. Это и был «сосуд Дьюара», и по сей день используемый в научных лабораториях всего мира.

Никто из вышеперечисленных изобретателей не собирался ставить свои разработки для использования этого сосуда в быту. А вот берлинский производитель стеклянных инструментов Рейнольд Бергер увидел в конструкции Дыоара нужный в обыденной жизни предмет. В 1903 году он дополнил сосуд металлическим кожухом, герметичной пробкой и крышкой-стаканчиком, а в 1904-м основал компанию по выпуску «вакуумной фляжки». Такое имя было недостаточно звучным, и поэтому Бергер объявил конкурс на лучшее название. Победил житель Мюнхена, предложивший назвать продукт Thermos – от греческого слова thermе – «горячий», теперь само слово термос стало нарицательным [3].

4. Строение термоса. Сосуд Дью?ара – сосуд, предназначенный для длительного хранения веществ при повышенной или пониженной температуре. Перед помещением в сосуд Дьюара вещество необходимо нагреть или охладить. Постоянная температура поддерживается  за счет хорошей теплоизоляции [4].

Чтобы узнать, почему же термос сохраняет температуру продукта, помешенного в него, давайте посмотрим, как он устроен.

Основа любого термоса – это две емкости. Внешняя емкость, в которой находится тот сосуд, в который непосредственно и помещается сохраняемое вещество, в современных термосах она выполнена из нержавеющей стали или стекла. На внешнюю поверхность внутренней ёмкости нанесено специальное теплоотражающее покрытие. Между этими ёмкостями вакуумный слой – безвоздушное пространство для уменьшения контакта с окружающей средой. Сверху закрывает ёмкости плотная пробка и крышка – чашка.

Итак, благодаря тому, что термос имеет воздушную прослойку между сосудами внешним и внутренним, светоотражающее покрытие снаружи внутреннего сосуда и герметичную крышку – тем самым этот прибор препятствует теплообмену продукта с окружающей средой и сохраняет температуру продукта несколько дольше, чем это происходит непосредственно в окружающей среде.

[7]

 

5. Эксперимент. Для того, что бы доказать, что термос сохраняет температуру продуктов, помещенных в него, мы провели ряд опытов. Сначала мы решили подтвердить самое распространённое утверждение о том, что термос сохраняет тепло.

Судя по опросу среди учащихся начальной школы, 89% опрошенных с уверенностью ответили, что термос пригоден для хранения только нагретых продуктов. Для этого мы сделали следующие опыты: в термос налили только что вскипевшей воды, измерили её температуру. Результаты наблюдений помещены в таблицу.

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

Дата/время

Температура вещества (в градусах.)

Опытный образец

Контрольный образец

10.12.11  7-00

100

100

10.12.11  14-00

70

21

10.12.11  21-00

50

 

11.12.11   7-00

42

 

11.12.11    14-00

38

 

11.12.11    21-00

33

 

12.12.11     7-00

25

 

12.12.11     13-00

21

 

Из проведенного эксперимента можно сделать следующие выводы: термос действительно некоторое время сохраняет температуру вещества помещенного в него, в данном случае это вода, доведенная до кипения.

Изучая историю создания термоса, нас заинтересовала информация о том, что перед помещением вещества в термос, нужно его нагреть или охладить. Нам стало интересно, а что же будет происходить с охлажденными веществами? Здесь большинство из нас ждало открытие, оказывается, термос препятствует согреванию охлажденных продуктов.

Мы решили провести тестирование среди учащихся нашей школы, что они знают об этом. Результаты опроса в таблице.

 

Вопросы

Результат

да

нет

1. Пользовались ли вы термосом?

96 (88%)

13 (12%)

2.Можно хранить в термосе замороженные продукты

12 (11%)

97 (89%)

 

 

Опрос показал, что подавляющее большинство ребят не догадываются о том, что термос может сохранить некоторое время (гораздо большее, чем при комнатной температуре) замороженные продукты от полного растаивания, и только 11% считают, что охлажденные продукты в нем хранить возможно.

Для того, чтобы доказать, что термос может сохранять и охлажденные вещества, мы провели следующий эксперимент. Заморозили две одинаковых по объёму емкости с водой, получив два кусочка льда. Один поместили в термос, а другой оставили при комнатной температуре. Результаты измерений заносили в таблицу.

 

Дата/время

Температура  вещества (в градусах.)

Опытный образец

Контрольный образец

10.01.12    8-00

-5

-5, через 3 часа 21

11.01.12    8 -00

+4

 

12.01.12    8 -00

+18

 

13.01.12    8 -00

+19

 

14.01.12    8 -00

+21

 

Из графика можно проследить, в течение какого времени опытный образец принимает температуру окружающей среды. Лед полностью не растаял в течение суток. Ровно через сутки мы посмотрели – в термосе еще был не растаявший лед, когда как контрольный образец льда принял температуру окружающей среды через 3 часа.

Температуру окружающей среды опытный образец принял на 5 день, что видно из графика. Этим экспериментом мы получили доказательства того, что охлажденные вещества дольше остаются таковыми в термосе, чем при комнатной температуре.

В результате наших исследований мы пришли к выводу, что термос сохраняет температуру продукта, помещенного в него, благодаря его особенному строению, которое способствует меньшему контакту с окружающей средой, материалами, используемыми в его изготовлении, герметичной крышке.

Работа над проектом оказалась очень интересной и увлекательной. Нам было интересно узнать мнение других ребят о свойствах термоса, мы с нетерпением каждый раз ждали времени измерения температуры опытного образца, кропотливо записывая результаты

Начиная работу, мы даже не подозревали о том, что термос можно использовать для охлажденных пищевых продуктов, поэтому изначально наша тема называлась «Почему термос сохраняет тепло», но в результате работы тема проекта изменилась, и работа стала называться ««Почему термос сохраняет температуру продукта, помещенного в него?», так как наши знания по этому вопросу расширились.

Работа над проектом может иметь продолжение, а именно нас интересует вопрос: влияет ли на сохранение температуры продукта объём продукта, помещенного в термос, и каким образом температура окружающей среды влияет на сохранение температуры продукта.

Анализируя результаты опроса среди ребят начальной школы, учитывая их слабую осведомленность о свойствах этого прибора, мы решили рассказать о нашем исследовании учащимся начальных классов.

Презентация. «Почему термос некоторое время сохраняет температуру продукта, помещенного в него?» 

 

Литература:

1. Ожегов С.И., Н.Ю. Шведова «Толковый словарь русского языка» – М., 2002.

2. Журнал «Популярная механика» – №3, 2005 год.

3. Д.Н.Ушаков «Большой толковый словарь современного русского языка» (онлайн — версия) http://ushdict.narod.ru/227/w68146.htm

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Сосуд_Дьюара

5. http://potomy.ru/school/2239.html

6. http://hoztrade.ru/book/thermos3.htm

7. http://виосталь&rch

 

Версия для печати
Мне понравилась эта статья! Мне понравилось!
(всего - 16)
Комментировать Комментировать
(всего - )
? Задать вопрос ведущему рубрики
(всего - 0)
Остальные публикации раздела / Все статьи раздела
1. Развитие литературно-творческих способностей детей на уроках чтения и русского языка
2. «Указать дорогу» или применение кейс-технологии на уроках истории
3. Урок-игра «Жизнь и великие открытия Дмитрия Ивановича Менделеева»
4. Диагностика личности подростка и её социальных связей
5. Внедрение экологического компонента на уроках биологии
6. Интерактивная литературная гостиная «Незамеченное поколение»
7. Литературный час, посвящённый годовщине открытия Царскосельского Лицея, «Друзей союз»
8. Действительность и результативность логопедической направленности воспитательного процесса в условиях коррекционного образовательного пространства начальной школы
9. Литературное произведение – верный помощник в культивировании навыков коммуникации
10. Урок-путешествие в 1 классе «Закрепление вычислительных навыков +, – 1,2,3,4. Решение задач»
11. Интеллектуальная игра для 9 классов «Недаром помнит вся Россия»
12. Устный журнал «Родное слово»
13. Проект «Почему термос некоторое время сохраняет температуру продукта, помещенного в него?»