Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение                                                                                                           «Кезская средняя общеобразовательная школа №1»

Исследовательская работа

по окружающему миру

                             Автор:  Иванов Роман,

                                         ученик 2 «к» класса КСШ№ 1

                                                         Научный руководитель: Миронова Н.А.

                                   учитель начальных классов

п. Кез, 2015 год

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

Глава 1.Теоретическая часть.

1.1.История происхождения термоса…………………………………………..4

1.2 Устройство термоса………………………………………………………....6

1.3.Разновидности термосов……………………………………………………8

Глава 2.Практическая часть.

2.1.  Проведение эксперимента…………………………………………………9

2.2.Анкетирование……………………………………………………………...12

2.3.Реализация результатов исследования на практике……………………...13

Заключение……………………………………………………………………...14

Литература………………………………………………………………………15

2

Введение

        Термос – это колба, которая  хорошо держит тепло. Они бывают разные, одни хорошо держат тепло, а другие не очень. Он должен быть в каждом доме. Это очень хорошее приспособление. У меня дома был термос, и он сломался.  Мне стало очень интересно, смогу ли я сделать такую гениальную конструкцию, как термос в домашних условиях.  Поэтому я решил провести  исследовательскую работу про термос и попробовать его изготовить.

Тема: Секрет термоса.

Цель: Изучить устройство термоса и изготовить термос.

    Решение данной цели буду осуществлять через выполнение задач:

• 1.Изучить литературу по теме.
• 2.Изготовить самодельный термос и проверить, как он работает .
• 3.Провести анкетирование среди учащихся 2 «к» класса.
• 4.Оформить работу.

Гипотеза: я могу изготовить термос  в домашних условиях.

Методы исследования: эксперимент, изучение литературы, анкетирование.                                    

Полученный результат: Многие люди держат дома термосы. Но ведь термос может сломаться в самый неподходящий момент. Моя работа поможет узнать, как сделать самодельный термос.

Практическая значимость работы: привитие интереса к исследованиям путём изучения термоса.

3

1. Теоретическая часть

1.1.История происхождения термоса.

Известный шотландский химик XIX века Джеймс Дьюар совершил целый ряд открытий в области физики и химии, но, пожалуй, в народе он запомнился, благодаря своему бытовому изобретению. В 1892 году Джеймс Дьюар разработал изолирующую колбу, которая известна в науке под названием сосуд Дьюара. Конечно, колба была изобретена для хранения химикатов, но именно она стала неотъемлемой частью современного термоса. Кстати, впервые в хозяйственных целях первая партия термосов была выпущена в 1904 году. Устройство настолько было совершенно и элегантно, что не изменилось практически и по сей день.

Недаром говорят, что великие изобретения свершаются, когда на пути возникает трудность, или препятствие. Дьюара на изобретение подтолкнула необходимость создания надежного контейнера для хранения сжиженных газов при очень низкой температуре. Так он придумал контейнер со специальной "рубашкой" с двойными посеребрёнными стальными или

4

стеклянными стенками, между которыми был вакуум- пространство без воздуха. Этот самый вакуумный слой оказался настолько эффективным (так как защищал газ от нагревания), что появилась возможность хранить газ даже в жидком состоянии гораздо дольше, чем это было возможно ранее. Благодаря изобретению колбы Дьюара химики смогли изучить свойства сжиженного газа более подробно.

К сожалению, Джеймс Дьюар не запатентовал свое изобретение вовремя, поэтому коммерческая версия термоса для людей была разработана немецкой компанией  и продавалась с большим успехом. Интересно, что термос сначала называли флягой, а затем  в народе просто стали называть одним словом "термос".

5

1.2. Устройство Термоса

Термос — вид тепловой теплоизоляционный сосуд  для продолжительного сохранения более высокой или низкой температуры продуктов питания, по сравнению с температурой окружающей среды. Является разновидностью сосуда Дьюара.

Термос может использоваться не только для хранения готовых напитков и еды, но и для их приготовления, например — различных настоев и каш.

Основной элемент термоса — колба (сосуд Дьюара) из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми выкачан воздух (создан вакуум) для уменьшения теплопроводности и конвекции между колбой термоса и внешней средой. Для уменьшения теплового излучения внутренние поверхности стеклянной колбы покрывают слоем из отражающего, зеркального материала. Наружный корпус термосов со стеклянной колбой изготавливается из пластмассы или металла, колба из металла одновременно является корпусом термоса.

6

Зачастую производители термосов в стремлении сэкономить используют стали разных марок, изготавливая внешнюю емкость из стали худшего качества. Это приводит к тому, что корпус термоса со временем может прийти в негодность, подвергнувшись коррозии и даже ржавлению. Повреждение термоса может привести к нарушению вакуума, термос перестанет «держать тепло». Кроме того, сталь разных марок хуже ведет себя при сварке, это увеличивает вероятность нарушения сварочных швов и, как следствие, утерю вакуума. Такой термос годится только на металлолом.

7

Разновидности термосов.
Какими бывают термосы?
Во-первых, термосы бывают большие и маленькие. Вы спросите, почему мы должны делить термосы по величине? А потому, что от массы содержимого термоса напрямую зависит скорость его остывания. Чем больше термос, чем больше в нем содержимого, тем дольше оно остается горячим. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе термоса для дальних поездок. Маленький термос удобен в переноске, но зато в большом термосе горячий напиток или еда дольше останутся горячими.
Во-вторых, термосы бывают с широкой и узкой горловиной. Благодаря широкой горловине в термос удобно помещать и извлекать из него первые и вторые блюда, а термосы с узкой горловиной удобно использовать для горячих и холодных напитков. Но ведь жидкость можно наливать и в термосы с широкой горловиной? Для чего тогда нужна узкая? А вот для чего – горловина у термосов является местом, в котором больше всего происходит потеря теплоты. Чем шире горловина, тем быстрее остывает содержимое термоса. При выборе термоса следует учитывать и этот факт.
В-третьих, можно разделить термосы по типу вакуумной колбы: она может быть стеклянной или из нержавеющей стали. Причём у каждой есть свои достоинства и недостатки: стеклянная колба очень хрупкая, если термос предполагается использовать мобильно, то следует предпочесть термос с металлической колбой, а если термос намечается использовать в домашних условиях, то лучше приобретать термос со стеклянной колбой. Ибо стеклянная колба, в отличие от металлической, значительно дольше сохраняет тепло.  Стекло имеет химическую стойкость, эта особенность позволяет использовать термосы со стеклянными колбами для заваривания  чаев, настоев и так далее, без опасения, что термос приобретет после заваривания стойкий, неприятный запах, а жидкость – странный оттенок. Вымыл термос изнутри ёршиком, ополоснул кипятком и термос как новый.

8

Металлическая колба к содержимому всё же более критична, чем

стеклянная. Избавиться от запаха порою бывает весьма не просто

Глава 2.Практическая часть

2.1.  Проведение эксперимента

Я решил изготовить самодельные термосы, в которых вместо вакуумной прослойки использовал обычные материалы, вату , изолон и воздух.

Для этого  мне понадобились 2 пластмассовые кастрюли(1 побольше, а другая поменьше) термометр – измеряющий  температуру + 300 *С и -50*С.

1.Опыт 1.

Цель: выяснить, сколько времени будет поддерживать тепло термос, в котором вместо вакуума находится воздух.

Я налил кипяток во внутреннюю кастрюлю и поставил ее в большую кастрюлю, закрыл крышкой обе кастрюли. Поместил туда термометр. Он показал температуру +98 *С и уже через 3 часа термометр показал комнатную температуру 40 *С. В пустом пространстве вода продержалась тёплой всего лишь 3 часа. Это совсем не много.

Вывод: Воздушная прослойка недолго сохраняет тепло. Такой термос неэффективен.

9

2 Опыт 2.

Я решил провести 2 эксперимент с помощью изолона.

 Во втором опыте я решил вместо пустого пространства поместить изолон. Он отражает тепло, и я проверю, насколько долго продержится вода тёплой. Засек время. Через 4,5 часа вода уже приняла комнатную температуру. Тем самым я определил, что с помощью изолона вода продержала своё тепло чуть больше, чем в пустом пространстве.  Получается, что вода продержалась теплее на 1:30 больше, чем в пустом пространстве.

Вывод:  изолон лучше сохраняет тепло, чем воздух.

10

3. Опыт 3.

Я  решил проверить, как вата сохраняет тепло. Поместил в пустое пространство очень большое количество ваты.   Вата продержала дольше тепло-8, часов. Вода осталась теплой простояла теплой  на 4 часа больше, чем с изолоном.

Вывод: вата хорошо сохраняет тепло.

Все результаты я внес в таблицу.

Таким образом, я выяснил, что лучше всех сохраняет тепло вата, чуть хуже изолон, совсем плохо - воздух. Значит, для изготовления термоса в домашних условиях лучше использовать вату.

11

2.2.Анкетирование

Среди одноклассников я решил провести анкетирование и выяснить, что знают они об устройстве и работе термоса, а главное, чем его можно заменить.

В анкетировании приняло участие 21 ученик. Я задал ребятам вопросы.

Результаты получились следующие:

Вывод: мои одноклассники знают о термосах, хотя у некоторых его и нет. Многие написали, что знают, как он устроен, но оказалось, что точно объяснить не могут. Некоторые ответили, что смогут сохранить тепло без термоса, но точно объяснить как они это сделают , не смогли.

12

2.3.Реализация результатов исследования на практике

Моя работа очень интересная, красочная, содержит много фотографий, рисунков, поэтому она будет интересна моим одноклассникам и другим ребятам. Они много могут узнать из моей работы о термосах, заинтересоваться и самим провести исследования в своих домашних условиях. Эту работу могут использовать в своей работе учителя и даже, те, у кого сломался дома чайник  и нет термоса. Это может пригодиться и при экстремальных условиях ( в лесу, в путешествии) или просто дома, на даче.

13

Заключение

Я пришёл к выводу, что термос действительно можно сделать своими руками, и, как показало анкетирование, многие знают, как он устроен и могут сделать его в домашних условиях. Моя гипотеза подтвердилась.

Подведя итог, можно со смелостью сказать, что термосы нам нужны в жизни. Для кого-то это просто средство для долгого продолжения согрева воды, для кого-то средство для выживания, а для кого-то просто любопытство.

14

Литература

ГОСТ Р 51968-2002. Термосы бытовые с сосудами из стекла. Общие технические условия.

Хранить тепло и холод: термос. Журнал «Популярная механика» (март 2005). Проверено 17 июля 2012. Архивировано из первоисточника августа 2012.

Теромос // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. — М.: Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959

15