Проект по Физике: «ФИЗИКА НА КУХНЕ».

           МКОУ «Ростошинская СОШ

            Проект по Физике

       «ФИЗИКА НА КУХНЕ».

Выполнил

ученик 9 класса

Сергей Молчанов

Руководитель:

учитель физики

 Стебунова Ольга

Анатольевна

                                             2019-2020у.г.

                                   Аннотация

В данной исследовательской работе  содержится материал о явлениях и процессах происходящих на кухне ежедневно, а также принцип работы некоторых бытовых приборов, советы хозяйкам, правила техники безопасности: с горячими предметами, с горячими жидкостями, с режущими предметами, с кухонными электроприборами.

Актуальность работы

заключается в том, чтобы уметь замечать, применять полученные знания по Физике на практике, в жизни.

Новизна работы

состоит в том, что создана работа, в которой зафиксированы физические явления, встречающиеся на моей  кухне.

Объект исследования:

кухонные принадлежности.

Предмет исследования:

 физические  явления, происходящие на кухне,

Значимость исследования:

успешно изучая физику можно более эффективно применять знания в конкретных условиях жизни

Место исследования:

Моя кухня и школьная кухня.

Методы исследования:

1  наблюдение

2 сравнение

                                             СОДЕРЖАНИЕ

   1  Введение ……………………………………………… ………………………

2. Основная часть………………………………………. ……………………….

  3Описание физических  явлений, которые можно обнаружить на кухне:

1) Теплопроводность…..

2) Конвекция……………………………………………………………………

3) Кипение жидкости……………………………………………………………

4)Испарение    5)конденсация.……………………………………………………………………..

6) Диффузия……………………………………………………………………..

7) Давление……………………………………………………….

8)Микроволновая печь……………………………………………………………….....

4Правила техники безопасности:  

1. с горячими предметами………………………………………………………….
2. с горячими жидкостями………………………………………………………….
3. с режущими предметами………………………………………………………

5  Вывод……………………………………… ………………………………

 6 Литература ……………………………………… . ……………………………..

Природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь, чему учиться.

Леонардо да Винчи

                                          Введение

Мир физических явлений чрезвычайно разнообразен. Физика обладает необыкновенным свойством: изучая самые простые явления можно вывести общие законы. Я третий  год изучаю  физику и чем больше узнаю, тем больше понимаю: многие физические закономерности можно получить из собственных наблюдений и опытов. Замечательным местом для наблюдения физических явлений и проведения экспериментов является самая обычная кухня. На кухне можно, на мой  взгляд, и поэкспериментировать, и понаблюдать, а потом, хорошо поразмыслив, найти тесную взаимосвязь увиденного и полученного с тем, что мы изучаем на уроках физики. Конечно, всё охватить просто невозможно. Но, всё-таки, на ряд вопросов я сумел найти ответы и, самое главное, попытался объяснить их с точки зрения физики. На некоторые вопросы нашел ответы в  литературе, в интернете, а на некоторые догадался сам, так как кое-что усвоил с уроков физики. А физика мой  самый любимый предмет в школе.

Целью моего проекта- исследования является рассмотреть и объяснить физические явления, происходящие на кухне ежедневно у меня дома!

Задачи, которые я  перед собой поставил:

• Выяснить какие физические процессы и явления можно обнаружить на кухне?

.

• Представить слушателям правила техники безопасности:  с горячими предметами, с горячими жидкостями, с режущими предметами, с кухонными электроприборами.

           Объектом исследования является кухни.

                                      Основная часть

Мой дом  – настоящая физическая лаборатория, в которой я  человек должен быть активным наблюдателем, способным хотя бы приближенно объяснить наблюдаемые физические явления .

В моей повседневной жизни мы не найдём другого такого места, где происходило бы столько удивительного и загадочного, как в кухне. Кухня – самое уютное и функциональное помещение в доме: там хранятся продукты, готовится еда, там мы завтракаем и обедаем, там ведутся беседы и делятся секретами.

                                       Теплопроводность

Теплопроводность металлов. Металлы  обладают хорошей теплопроводностью, поэтому быстро нагреваются .    Рассмотрим  особенности теплопроводности  материалов, из которых сделана кухонная посуда.  Это очень важный показатель, по которому можно сравнить разную посуду по применимости её на кухне. Многие годы, как рассказала мне бабушка, алюминиевая посуда устраивала большинство людей. Она легкая (плотность всего 2,7 г/см3), долговечная, и тогда эта посуда была очень дешевая. А главное положительное качество в том, что алюминий — хороший проводник тепла, вода закипает в такой кастрюле очень быстро.

Вторым по величине теплопроводности является чугун. Благодаря массивности  посуды из чугуна тепло распределяется более или менее равномерно и долго сохраняется. Поэтому чугунки  хороши для блюд, которые требуют длительного приготовления. Опытные повара из-за равномерности нагрева предпочитают применять посуду из чугуна.

«Материалом века» называют сегодня нержавеющую сталь, которая широко применяется для кухонной посуды.  Единственное, чего эта посуда не любит, чтобы в ней долго находился крепкий рассол. Могут появиться пятна. В прилагаемых к стальной посуде инструкциях не рекомендуется даже класть соль в холодную воду. Крупинки соли оседают на дно и стенки посуды и не сразу растворяются в холодной воде. Они успевают воздействовать на нержавеющую сталь, оставляя на ней некрасивые темные пятнышки. Правда, это никак не сказывается на функциональных свойствах посуды.

Посуда из меди преобладала на кухне сотни лет. Вплоть до начала XX века из нее повсеместно делали котлы, кастрюли, сотейники, ковши. Сегодня из медной и латунной посуды чаще всего можно встретить джезвы, или турки для варки кофе. Чтобы избежать вредного воздействия оксидов меди, турки изнутри лудят (покрывают слоем пищевого олова).

На самом деле медь, бронза и латунь сейчас тоже используются в производстве кухонной посуды, но в сочетании с нержавеющей сталью, придавая стали качества, которых ей недостает.

Сталь по теплопроводности плетется в хвосте всех металлов, которые когда-либо применялись для кухонной посуды! Это означает, что полученное от плиты тепло будет слишком медленно передаваться внутрь кастрюли. А еще оно не будет успевать равномерно распределяться по всему дну, из-за этого образуются очаги перегрева, и пища будет подгорать.

Таким образом, в зависимости от теплопроводности применяют различную посуду. Но также я  обратил внимание, что ручки у сковородок, чайников, кастрюль делают из дерева или пластмассы, так как эти вещества обладают плохой теплопроводностью.

Теплопроводность жидкостей и газов очень мала, нагревание происходит за счёт конвекции .  Поэтому жидкости и  газы нагревают снизу.

                                                             Конвекция

При конвекции энергия переносится самими струями газа или жидкости.  Жидкости и  газы  нагревают снизу. Нагретые слои не могут опуститься ниже холодных, более тяжелых.

                                                            Кипение

Кипение жидкости - процесс парообразования, происходящий по всему объёму  жидкости при постоянной температуре. Температура  жидкости после начала кипения не изменяется. Не рассчитывайте сварить обед быстрее, если усилите нагрев кастрюли. Так что экономьте энергию!  

                                                           Испарение

Испарение - парообразование, происходящее с поверхности жидкости, это ещё один процесс, который можно обнаружить на кухне. Скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости, площади ее свободной поверхности, температуры, скорости удаления паров,  наличия ветра. В двух одинаковых тарелках поровну налиты жирные и постные щи. Какие щи быстрее остынут? Конечно  постные  щи.

                                               Смачивание

Смачивание — физическое взаимодействие жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости. Смачивание бывает двух видов:

Если жидкость контактирует с твердым телом, то существуют две возможности:

1) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу сильнее, чем к молекулам твердого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведет себя ртуть на стекле, вода на парафине или "жирной" поверхности. В этом случае говорят, что жидкость НЕ смачивает поверхность;

2) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу слабее, чем к молекулам твердого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведет себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность

Степень смачивания характеризуется углом смачивания. Угол смачивания — это угол, образованный  плоскостями к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, а вершина угла лежит на линии раздела трёх фаз.

                                                     Диффузия

Диффузия – это явление самопроизвольного проникновения молекул одного вещества в промежутки между молекулами  другого вещества, обусловленное тепловым движением атомов, молекул, ионов и других частиц. Быстрее всего диффузия происходит в газах, чуть медленнее в жидкостях, для твердых тел нужно гораздо больше времени.

                                                     Давление

 Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.

Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Перечисленными процессами и явлениями не ограничивается физика на кухне

.

1)  Микроволновая печь. Как микроволны нагревают пищу? 

Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом — отрицательный. Таких молекул в пище много — это молекулы жиров, сахаров и воды. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, „плюсом“ в одну сторону, „минусом“ в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, как молекулы тут же переворачиваются на 180°. Поле волны, в котором находятся эти молекулы, меняет полярность 4 900 000 000 раз в секунду!
Под действием микроволнового излучения молекулы поворачиваются с бешеной частотой и трутся одна о другую. Выделяющееся при этом тепло и служит причиной разогрева пищи. Нагрев продуктов происходит за счёт прогрева микроволнами поверхностного слоя и дальнейшего проникновения тепла в глубину пищи за счёт теплопроводности.
Закипание воды в микроволновке происходит не так, как в чайнике, где тепло подводится к воде только снизу. Микроволновый нагрев идет со всех сторон. В микроволновке вода дойдёт до температуры кипения, но пузырьков не будет. Зато когда вы достанете стакан из печи, всколыхнув его при этом, — вода в стакане запоздало забурлит, и кипяток может ошпарить вам руки.
Если вы хотите довести воду в стакане или ином высоком узком сосуде до кипения, не забудьте опустить в него чайную ложечку перед тем, как поставить стакан в печь.

Как нельзя поступать?

Нельзя включать пустую печь, без единого предмета, который поглощал бы микроволны. Не встречая на своём пути никаких препятствий, микроволны будут многократно отражаться от внутренних стенок полости печи, а сконцентрированная энергия излучения может вывести печь из строя. В качестве минимальной загрузки необходимо ставить в неё хотя бы стакан воды.

Опасны ли микроволны?

Микроволны не оказывают никакого радиоактивного воздействия на биологические ткани и продукты питания.
   Приготовление пищи при помощи микроволн требует очень небольшого количества жиров, поэтому приготовленная с помощью микроволн пища полезнее для здоровья и не представляет для человека никакой опасности.
Конструкцией печи предусмотрены жёсткие меры для предотвращения выхода излучения наружу. Хотя непосредственное воздействие микроволн может вызвать ожог, риск при правильном использовании исправной микроволновки полностью отсутствует.
Микроволны очень быстро затухают в атмосфере. И уже на расстоянии полуметра от микроволновки излучение становится в 100 раз слабее. Достаточно отойти от печи на расстояние вытянутой руки, и можно чувствовать себя в полной безопасности.

2) Электрический чайник

У первых электрочайников нагреватели находились под донышком. Вода не вступала в контакт с нагревателем и закипала очень долго. В 1923 г. Артур Лардж сделал подлинное открытие: он поместил нагреватель в особую медную трубку и вставил её внутрь чайника. Вода быстро закипала.

При приготовлении пищи необходимо соблюдать правила техники безопасности.   Их я отразил в буклете, который так и называется

                  «Правила техники безопасности на кухне»

Правила  безопасной  работы  с  горячими предметами:

• Пользоваться  прихватками
• Сковороду брать с  помощью сковородника
• Закладывать  продукты  в  кипящую  жидкость  осторожно, избегая  брызг
• Не  касаться  нагретых   частей посуды

Правила  безопасной  работы  с  горячими жидкостями:

• Не  доливать  жидкости  до  краев  кастрюли
• Класть  продукты  на сковороду  с  разогретым  маслом  осторожно, избегая  брызг
• Избегать  попадания  капелек  воды  на  разогретую  сковороду  с   маслом
• Открывать  крышку в  направлении «от  себя»

Правила безопасной работы с режущимися предметами:

• Работать с  ножом  осторожно, на разделочной  доске
• При работе с теркой  избегать  работы с  мелкими  кусочками
• Продукты  в  мясорубку  проталкивать  с  помощью пестика
• Не  касаться  режущей  поверхности руками

Небрежная эксплуатация электрических приборов может привести к пожару, ожогу и даже к летальному исходу. Чтобы этого не случилось, в повседневной жизни нужно соблюдать несложные правила безопасного обращения с электроприборами.

 Не соблюдая правила безопасного пользования электроприборами, Вы подвергаете свою жизнь опасности, ведь даже непродолжительное нахождение под действием электрического тока силой от 100 мА приводит к остановке сердца. Но если Вы в повседневной жизни выполняете эти несложные правила безопасности, то беда обойдет ваш дом.

                                                               Вывод

 Работая над проектом «Физика на кухне» я еще раз убедился, что с физикой надо «дружить»,и учить, ведь знание физических законов и явлений ежедневно помогает мне в повседневной жизни. Часто я даже не задумывался о природе некоторых явлений или процессов, а на самом деле мир, который  меня окружает намного интереснее.

 Итак,  во многих действиях, происходящих на кухне, я могу найти физическое явление.

Начав экспериментировать,  я и не предполагал, что столько интересных явлений и  законов можно открыть у себя на кухне!

Наблюдения и эксперимент позволили проверить истинность теоретических выводов, объяснять известные явления природы и научные факты.

Проводимые мною домашние эксперименты  повысили интерес к изучению предмета.  В результате наблюдения, сравнения, вычислений, измерений,  экспериментов я пронаблюдал следующие явления и законы:

 Конвекция, испарение, теплопроводность,  кипение, испарение, диффузия, хаотическое движение, межмолекулярное взаимодействие, капиллярное явление, рычаг и винт  Архимеда,  давление,  нагревание, парообразование,  смачивания, капиллярные явления. Данная работа пополнила мой  багаж знаний, и я доволен результатом своей работы. Мне это в жизни все пригодится.

                                     Буду учить «Физику»!

                                                      Литература

1  Пёрышкин А.В. Физика 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений – М.: Дрофа, 2014.

2  Пёрышкин А.В. Физика 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений – М.: Дрофа, 2014.

9. Технические паспорта на кухонные электроприборы.

10. Интернет-ресурсы.