Проект "Какой выбрать чайник"

МОУ «Липицкая средняя общеобразовательная школа»

с. Липицы

Исследовательская работа

по физике

«Какой выбрать чайник?»

      Авторы: ученицы 8 класса

      Болтаева Гулноза Бурхоновна

      Мухопад Елизавета Сергеевна    

      Руководитель: учитель физики

      Смольянинова Светлана Анатольевна

2017. год

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………3
2. Основная часть………………………………………………………………5

2.1.  Анкетирование………………………………………………………………5    

2.2.   Какой выбрать чайник?..................................................................................6

2.2.1. Материал корпуса…………………………………………………………6

2.2.2. Экономия электроэнергии………………………………………………..9

2.2.3. Объем……………………………………………………………………..11

2.2.4. Тип подставки……………………………………………………………12

2.2.5. Дополнительные возможности…………………………………………13

2.2.6. Цвет…………………………………………………………………….....14

2.2.7. Фирмы производители………………………………………………….16

3.  Заключение………………………………………………………………….17

4.  Список использованных Интернет-ресурсов…………………………….18

5. Приложение. История электрических чайников………………………….19

1.  Введение

Актуальность

          На любой современной кухне среди прочих необходимых приборов можно встретить электрический чайник. Важнейшая его особенность – это удобство пользования. Достаточно набрать воды, включить чайник в сеть и нажать кнопку, после чего можно ненадолго отлучиться. Он сам доведет воду до кипения и автоматически отключится. Причем скорость закипания выше, чем на газовой плите.

           Производители предлагают широкий выбор электрических чайников. Как относиться к выбору чайника дело каждого. Для кого-то важен дизайн, для других его дизайн не имеет никакого значения, а третьи считают главным достоинством чайника его способность длительное время сохранять температуру вскипяченной в нем воды, для четвертых актуальны его цена и экономичность. Мы  предлагаем в своей работе  детально изучить критерии выбора электрического чайника и определить для своей семьи наиболее оптимальный вариант.

Цель: определить главные критерии выбора электрических чайников

Задачи:

 - провести анкетирование учащихся школы с целью выявления наиболее популярных  чайников и  критериев, по которым они были выбраны, проанализировать результаты анкетирования;

       - изучить и проанализировать основные критерии выбора электрочайника;

- провести измерения времени закипания воды и  скорости ее остывания  в различных чайниках, исследовать свойства прокипяченной воды; исследовать экономичность чайников и ее зависимость от определенных факторов, проанализировать результаты измерений, сделать выводы;

- изучить историю изобретения и усовершенствования электрических чайников;

        - оформить исследовательскую работу и презентацию для ее защиты.        

Объект исследования: электрические чайники

Предмет исследования:  цвет, форма, объем, материал корпуса, мощность, время остывания воды, экономичность электрочайников, торговая марка электрочайников

Используемые методы исследования:

1. метод выдвижения гипотезы; 
2. методы работы с источниками информации: поиск информации, обработка и систематизация полученной информации;
3. методы научного познания: анализ, сравнение, обобщение полученной информации;
4. анкетирование;
5. экспериментальное изучение исследуемого объекта.

Гипотеза: если мы хотим, чтобы использование электрического чайника в быту было безопасным и  экономичным, то необходимо определить критерии выбора такого чайника

Научная новизна: тема, которую мы выбрали для своей исследовательской работы, никогда не устареет. В каждой семье на кухне обязательно должен быть чайник. Прогресс не стоит на месте: появляются новые модели, более усовершенствованные, увеличивается число фирм-производителей этих электроприборов. Как разобраться во всем этом? Какой выбрать чайник? Это не такие уж простые вопросы.

Практическая значимость: работа в целом или отдельные ее части могут быть использованы на уроках физики, что будет способствовать развитию интереса учащихся к этому предмету, выводы, сделанные в результате проведенного исследования, помогут в выборе электрочайника при его покупке и определить при этом возможные варианты экономии семейного бюджета.

Структура работы: работа состоит из введения, основной части, заключения, списка источников информации, приложения

2. Основная часть

1. Анкетирование

Свое исследование мы начали с того, что попросили учителей и учащихся школы ответить на вопросы:

1. Каким чайником  (электрическим или обычным)  вы пользуетесь дома? Почему?
2. По каким критериям выбирали электрический чайник?

В анкетировании приняли участие 78 человек. Сделав анализ ответов респондентов, мы выяснили:

1. Электрическими чайниками пользуются 56 человек или 71,8% опрошенных.
2. Выбор в пользу электрического чайника  был сделан из-за удобства в пользовании (экономия времени) – 56 человек или 100% респондентов.
3. Выбор в пользу обычного чайника  был сделан из-за экономической целесообразности – 12 человек или 100% анкетируемых.
4. 41 человек из 56 (или 73,2%) выбирали электрический чайник по дизайну.
5. 33 человека или 60% - по цене
6. 29 человек или 51,8% выбирали торговую марку.

Диаграмма выбора:

Выводы:

1. Большая часть анкетируемых пользуется электрическими чайниками.
2. К вопросу выбора чайника, как выяснилось, большинство респондентов отнеслось, по меньшей мере, несерьезно.

2.2. Какой выбрать чайник?

         Почему к выбору электрического чайника нужно относиться серьезно? Так как он является неотъемлемой частью нашего обихода, он должен быть, во-первых, безопасным, во-вторых, удобным, в третьих, красивым. На что же  прежде всего следует обращать внимание при выборе чайника и почему? Для ответа на этот вопрос мы воспользовались  Интернетом и провели опыты.

2.2.1. Материал корпуса

           Проанализировав полученную информацию, мы выяснили, что корпуса современных электрических чайников изготавливаются из:

1) термостойкой пищевой пластмассы;

2) металла (нержавеющей стали, алюминия);

3) термостойкого стекла;

4) керамики (фарфора или фаянса)

 Возможны также различные комбинации этих материалов.

Остановимся на каждом пункте подробнее.

1) Самые широко используемые - пластиковые чайники. Разнообразие их формы и цвета удивляет. Но не будет ли вода пахнуть пластиком и иметь своеобразный привкус после кипячения в таком чайнике, ведь пластмасса очень легко вступает в реакцию с жидкостью? Все зависит от качества пластика. Специалисты утверждают, что если вы сомневаетесь в качестве пластмассы – приобретайте чайник белого цвета, это самый безопасный цвет пластмассы.

            Модель из пластмассы советуют менять через 2 года активной эксплуатации, даже если он находится еще в рабочем состоянии. Именно поэтому гарантия  на чайник из пластмассы действует два года. По истечению данного срока  даже самая качественная пластмасса начинает выделять опасные для здоровья человека  вещества.

2)Многие предпочитают  электрические чайники из металла (нержавеющей стали), и они правы, ведь такие электрочайники считаются более безопасными, так как   нержавеющая сталь не вступает в реакцию с водой при кипячении. Чайники из нержавеющей стали - прочные, долговечные, красивые. Вода в них кипятится быстрее, чем в пластиковых. Главный недостаток металлических чайников в том, что их корпус серьезно нагревается.

          Не следует выбирать чайник с алюминиевым корпусом, т.к. алюминий легко вступает в реакцию с водой.

           3) Самыми экологически безопасными считаются чайники со стеклянными корпусами. Такие приборы привлекательны внешне, но за ними  сложнее ухаживать и они боятся ударов.  Цена стеклянных электрических чайников больше, чем пластиковых и металлических.

4) Это очень стильная вещь. В отличие от чайников из других материалов, керамический, сняв с подставки, вы можете поставить прямо на стол. Он имеет оригинальный дизайн, корпус из керамики  больше напоминает заварник из красивого сервиза, к тому же часто в комплект к таким чайникам идут чашки в тон ему.

Чайник из керамики тяжелее электрочайников из других материалов, так как у него толстые стенки, хотя объем у него меньше – 1 – 1,2 литра. Вода в таких чайниках долго будет нагреваться, но и остывать тоже будет дольше. То есть, среди всех моделей, данный чайник дольше всех сохраняет температуру воды.

Но эти приборы дорогие, менее прочные, чувствительны к перепадам температуры, их сложно мыть. Согласно отзывам на тематических форумах, керамика негативно влияет на вкус чая, что также  можно отнести к недостаткам такого варианта исполнения.

          Обращаем Ваше внимание на очень важный нюанс – не покупайте комбинированные модели. Большой недостаток такой комбинации – разное температурное расширение материалов и как результат – при кипении воды может произойти протекание на стыках.

Вывод: материал корпуса – дело  вкуса и цены, но лучше металл.

2. Экономия электроэнергии

Известно, что использование электрочайников энергозатратно. Нам удалось выяснить,  что для экономии энергии при использовании электрических чайников  необходимо обратить внимание  на:

1) форму корпуса,

2) материал корпуса,

1) Наиболее распространенными являются чайники «лебединой» формы и «кувшины». Какой же  формы выбрать электрический чайник – лебединый: с широким плоским дном, низкий или более высокий, цилиндрической формы и меньшим диаметром дна?

           Долгое время считалось, что в низком чайнике с широким дном большого диаметра, то есть классической формы,  вода быстрее нагревается, но было доказано, что вода в чайниках цилиндрической формы  (в виде кувшина) нагревается лучше и быстрее, так как при кипячении она поднимается вверх.       

           Мы решили это проверить. Для исследования были взяты два чайника одинакового цвета и мощности, один классической формы, другой в виде кувшина. Корпус обоих чайников – пластиковый. В оба чайника налили  1л воды одинаковой температуры и измерили время ее закипания. Данные измерений занесли в таблицу:

Выводы:

 1) вода в чайниках с малым диаметром дна и вытянутой формы закипает быстрее, следовательно, и электроэнергии в этом случае потребуется меньше.

2) Чайник из керамики, имея толстые стенки, дольше всех будет нагревать воду. Это не экономичный вариант. Быстрее всех будет нагреваться  вода в чайниках, корпуса которых сделаны из металла, т.к. именно у металлов теплоемкость наименьшая.

 Можно ли экономить на мощности чайника? Какой выбрать чайник — с высокой или низкой мощностью?

Мы  рассчитали, сколько энергии расходуется на то, чтобы вскипятить 1 литр воды в  чайниках разной мощности и какова стоимость этих затрат при тарифе 2.71 руб. за 1кВт*ч.  Считали, что среднем чайник используется  5 раз в день. Мы вычислили стоимость работы чайника за месяц и за год. Результаты измерений  и вычислений  занесли  в таблицу:

 Как видно из таблицы при использовании чайников различной мощности существенной экономии не получается. От мощности зависит лишь время ожидания закипания воды: чем мощнее чайник, тем меньше время ожидания. Но при выборе мощности важно учитывать следующие  нюансы:

           - если вы решили отдать предпочтение самому мощному электрическому чайнику – 3 кВт, то помните о следующем: в домах старой постройки (а в таких живет большинство из нас) максимальная нагрузка, которая допускается в сети – 2,5 кВт. Выбрав чайник на 3 кВт, вы, конечно, вскипятите воду не за 3 – 5 минут, а за 1 – 2, но не исключено, что у вас часто будут вылетать пробки – это в лучшем случае, а в худшем – возгорится проводка.

          - мощности 1000 Вт вполне хватит для маленького чайника, а вот чтобы вскипятить воду в электрическом  чайнике для всей семьи, такой мощности будет недостаточно – ориентируйтесь на мощность от 2000 Вт (2 кВт).

Вывод: мощность экономии не дает, наиболее подходящая мощность – 2000 – 2400 Вт.

3. Объем

          Сегодня вы можете выбрать электрические чайники и очень маленькие, часто их называют дорожными (объем от 0,4 литра) и довольно-таки большие – объемом до 2 литров. Для средней семьи достаточно объема 1,5 – 1,7 литров. Оказывается,  при выборе чайника объем следует учитывать не только в целях экономии.

          Перед тем, как выбрать электрический чайник, помните, что кипятить воду рекомендуют только один раз, поэтому отдавать предпочтение чайникам большого объема не всегда выгодно.

          Когда вода повторно закипает,  из нее выходит обессоленный пар, а в воде концентрируется дополнительная доза соли, что сказывается неблагоприятно на здоровье, а в самом чайнике образуется накипь. Поэтому рекомендуют сразу после кипячения чайник освобождать от остатков воды, особенно если вы живете в районах, где она имеет повышенную жесткость.

       Мы решили проверить, действительно ли концентрация солей в воде зависит от того, сколько раз она доводилась до кипения. Для этого мы взяли пять образцов воды, от одного до пяти раз прокипяченную.

        На чистые стеклянные пластины с помощью пипетки мы нанесли  по 3-4 капли воды каждого образца. Дождались,  пока  все капли высохли (вода испарилась). На месте высохших капель воды были видны белые разводы. С помощью лупы хорошенько рассмотрели, от какого образца воды, какие следы остались (чёткость и заметность пятен, их форма). По яркости и заметности пятен, также по их форме, можно судить о степени содержания солей в различных образцах. С увеличением числа кипячения воды пятна становились ярче и заметнее.

Вывод: с увеличением числа кипячения воды увеличивается и содержание солей в ней, самый оптимальный объем – 1.5-1.7л.

2.2.4. Тип подставки

Этот критерий выбора будет рассмотрен кратко.  На сегодняшний день существуют лишь два вида подставок: устаревшего образца и «Пируэт». Стандартные подставки неудобны, так как на них электрический чайник можно поставить только в строго определенном положении. «Пируэт» намного удобнее – корпус может быть установлен с любого положения. С учетом того, что в семье могут быть и правши, и левши, это важный критерий.

Вывод:  база – «пируэт»

4. Дополнительные возможности

  Выше мы изучили самые главные критерии выбора электрочайника для дома. Но для того, чтобы подобрать по-настоящему хороший, а главное безопасный прибор для своей кухни, необходимо учесть еще ряд функций:

1.Регулировка температуры. Некоторые чаи завариваются при 60оС, некоторые при 85. Если Вы чайный любитель, то нужно выбрать электрический чайник с терморегулятором. Удобно, практично и не на много дороже, чем стандартный вариант исполнения.

2.Наличие второго фильтра. Существуют электрочайники с дополнительным фильтром, очищающим воду при ее заливании. Это особенно важно, если вы живете  в местности, где вода имеет повышенную жесткость.

3.Функция защиты от включения без воды. Важное дополнение, на которое следует обращать внимание при выборе качественного электрочайника. Если в доме есть маленькие дети, либо Вы забывчивы, лучше выбрать безопасный чайник с таким видом защиты, ведь без воды в колбе включение нагревательного элемента не произойдет.

4.Световая/звуковая индикация. Это еще один способ повысить безопасность электроприбора. При включении либо выключении электрочайника будет издаваться звуковой сигнал, а сама кнопка включения засветиться или наоборот потухнет.

1. 5.Дизайн. Не менее важный момент, о котором Вы должны знать – существует множество оригинальных моделей с декоративной подсветкой, которая будет дополнять интерьер комнаты. К примеру, неприметный днем белый чайник с прозрачной колбой ночью может светиться синим, зеленым либо другим цветом. Такая подсветка послужит еще и ночником.

6.Длина шнура. Нельзя не понимать, что от длины шнура зависит удобство эксплуатации электроприбора и его безопасность. Если Вы обратите внимание на все дорогие модели, то увидите, что длина электрического шнура от подставки будет небольшой. Это правильно, чайник должен находиться рядом с розеткой, его шнур ни в коем случае не должен быть длинным и лежать на полу. Один раз споткнетесь через этот шнур и про электрочайник, особенно если он стеклянный, можно забыть, т.к. он упадет и, скорее всего, разобьется. Кроме этого при падении чайника с горячей водой, можно получить ожоги.

Вывод: дополнительные функции удобны и полезны, но их наличие поднимает цену прибора.

2.2.6. Цвет

В наше время существует множество чайников различных по  цвету и даже оттенкам. На что опираться в выборе цвета? Конечно, хотелось, чтобы чайник соответствовал дизайну кухни, был сделан из безопасного материала (если корпус чайника из пластика, значит, белый). Кроме этого, немаловажным для многих является способность чайника как можно длительнее сохранять температуру нагретой в нем воды. На уроках физики мы познакомились с таким видом теплопередачи как излучение. И мы знаем, что тёмное тело излучает сильнее, чем белое. Влияет ли цвет чайника на скорость остывания воды в нем?        Чтобы ответить на этот вопрос, мы взяли 5 одинаковых чайников, различающихся по цвету, в каждый из которых наливали 1 л воды, кипятили и наблюдали за его остыванием с интервалом 5 минут ровно три часа. Данные измерения представили в  таблице:

Проведённый анализ позволяет сделать вывод, что чайники белого цвета остывают медленнее цветных.

Примечание: скорость остывания тела убывает по мере уменьшения разности температур между телом и окружающей средой.

7. Фирмы-производители

Сразу предупредим, что мы не собираемся заниматься рекламой. После анализа отзывов реальных покупателей, найденных в Интернете, мы лишь предлагаем вам подстраховаться от некачественных покупок.

Если вы хотите приобрести  лучший электрический чайник, то выбирайте следующих производителей:

1. Philips (цены от 1200 рублей до 2800 рублей)
2. Bosch (от 1000 до 4000 рублей)
3. Bork (от 4000 до 15 000 рублей).

Отзывы о чайниках этих фирм в основном хорошие.

Из экономичных вариантов рекомендуем опираться в своем выборе на фирмы:

1. Vitek  (от 450 до 2000 рублей)
2. Scarlett (от 400 до 1200 рублей)
3. Moulinex  (от 1100 рублей)
4. Tefal (от 800 рублей)

3.Заключение

Выводы:

 Гипотеза, выдвинутая нами, полностью подтвердилась. Наше исследование доказывает, что к выбору электрического чайника следует относиться серьезно. Если мы хотим, чтобы использование электрического чайника в быту было безопасным и  экономичным, то необходимо определить критерии выбора такого чайника для своей семьи.

В соответствии с гипотезой и целью выполнены все поставленные задачи. Наиболее интересными методами исследования считаем экспериментальное изучение исследуемого объекта, получение и анализ информации.

Материалы проекта можно использовать на уроках физики, а также они могут помочь любому, кому предстоит покупка электрического чайника, что подтверждает практическую значимость выполненной работы.

Чтобы выбрать хороший электрический чайник, необходимо ориентироваться на следующие основные параметры:

• Фирмы – Филипс, Витек, Бош, Борк, Скарлетт, Мулинекс, Тефаль.
• Материал корпуса – дело  вкуса и цены, но лучше металл.
• Форма корпуса – цилиндрическая (кувшин)
• База – пируэт
• Мощность – 2000 – 2400 Вт
• Объем – 1,5  - 1,7 литра
• Цвет – белый
• Дополнительные функции - по возможности

Учитывая рекомендации из нашей исследовательской работы, родители подарили нам в класс новый электрический чайник. Большое им спасибо!

4.Список использованных Интернет-ресурсов

1. http://legkovmeste.ru
2. http://www.tehnoprosto.ru
3. http://nakuhne.guru
4. http://fb.ru
5. http://kupilsumom.ru

5.Приложение

 История электрического чайника

В конце нашего исследования нам захотелось узнать, а какова история изобретения и усовершенствования электрического чайника? Используя информацию в Интернете и справочную литературу, нам удалось найти ответ на этот вопрос. Вот что мы узнали.

Первый электрический чайник появился в 1893 году на Чикагской всемирной ярмарке. Его создал и представил широкой публике бывший военный Кромптон. Он догадался вмонтировать в подставку  металлического чайника электрический нагревательный элемент, который сам же и изобрел. В таком чайнике вода закипала очень долго, поэтому требовалось много электроэнергии. Но в 1923 году в Англии Артуром Ларджом был придуман нагревательный элемент, который можно было погружать прямо в воду. Сразу же сократилось время закипания воды и, следовательно, потребление электроэнергии. С той поры электрические чайники стали очень популярными. Примерно в это же время в электрические чайники стали вмонтировать устройства, не позволяющие включаться им без воды.

          Потом началась эпоха дизайна электрочайников. Петер Беренс, разработал в 1908 - 1910 годах для компании AEG огромное количество образцов электрических чайников. Чайники Беренса хранятся в экспозиции музеев современного дизайна как образец стиля «модерн» в изделиях бытовой техники.

И, наконец, в 1956 году Рассел Хоббс создал первый  автоматический чайник, который отключался сам при закипании воды в нем.

          В 1970-х были выпущены чайники с пластмассовым корпусом, которые широко используются  по сей день.