Индивидуальный итоговый проект по физике "Термос. Секреты термоса"
проект по физике (9 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 2»

села Буссевка Спасского района Приморского края

Индивидуальный итоговый проект

«Секрет термоса»

                                                                                Выполнил:  ученик 9 класса                            

       Арутюнян Сурен Каренович                                                                                        

                                                                                Руководитель проекта:                    

Дидаш Ольга Сергеевна                                                                                        

учитель физики

2023

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………...................................................3

Что такое термос……………………..........................................................4

История создания термоса……..................................................................4

Конструкция термоса ……………….........................................................4

Виды теплопередач ……………….............................................................5

Вывод ………………………………...........................................................6

Практическая часть Изготовление термоса в домашних условиях……7

Заключение ……………………………....................................................10

Литература …………………………….....................................................10

Введение

Люди часто пользуются термосом, не задумываясь о том, как он работает. Ведь даже через несколько часов обычный чай в термосе остаётся такой же горячий. На его температуру не влияет даже погода на улице. Что же помогает сохранить чай горячим? Из чего изготавливают термос? У меня появилось большое желание, понять принцип работы термоса, узнать об этом изобретении, как можно больше.

Данная работа будет посвящена рассмотрению вопроса о термосе и его устройстве, а также способам изготовления термоса в домашних условиях.

Объект исследования - термос.

Предмет исследования -  физические свойства термоса.

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

Цель исследования: создание термоса 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;

Методы исследования:

Теоретические: изучение литературы по заявленной теме исследования, классификация собранных материалов, обобщение материалов.

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

Математические: определение температурных значений жидкости в испытуемых моделях термосов.

Итогом моей работы станет создание термоса в домашних условиях.

Что такое термос?

Термос (в переводе с греческого) "therme" - горячий. Такое название сосуду дал житель Мюнхена.

Термос - вид бытовой теплоизоляционной посуды для продолжительного сохранения более высокой или низкой температуры продуктов питания, по сравнению с температурой окружающей среды.

История создания 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.

В 1903 году  берлинский производитель стеклянных изделий Рейнгольд Бургер  усовершенствовал  сосуд Дьюара.

Первая партия термосов, выпущенных для хозяйственных нужд, вышла в 1904 году. Термос настолько был прост в примении, что его конструкция практически не изменилась.

Термос стали широко использовать в научных экспедициях многие исследователи. Он стал бортовой принадлежностью самолётов. С термосом было удобно летать даже на воздушном шаре. Простые люди также стали широко использовать термос в своей жизни.

В наше время термос – доступный, удобный и полезный предмет, который имеется в каждом доме.

Конструкция термоса

В зависимости от типа используемой пищи, современные бытовые термосы можно разделить на следующие виды:

Термосы для напитков — имеют узкое горлышко диаметром 20—50 см.

Термосы с пневмонасосом - в конструкции таких термосов предусмотрен насос для подачи жидкости путëм нажатия на кнопку и отверстия сбоку. Такие термосы созданы для настольного использования.

Пищевые термосы — имеют широкое горлышко, диаметр которого практически равен диаметру корпуса. Созданы для хранения супов, мороженного, гарниров и других пищевых продуктов.

 Универсальные термосы — похожи на пищевые термосы, и отличаются только пробками. Они имеют дополнительное узкое отверстие для розлива напитков.

Пищевые термосы с судками — термосы, у которых внутри друг на друге лежат несколько контейнеров, позволяющие хранить одновременно несколько разных блюд.

Задача термоса - сохранять жидкость как можно дольше горячей, т. е. сохранять тепловую энергию жидкости, не дать ей остывать.

Физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному называется теплопередачей.

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.

Например, если холодную ложку опустить в кипяток, то ложка нагреется. Ложке сообщается некоторое количество теплоты, а вода - охладится, т.е. она теплоту отдает ложке.

Конвекция.

Это способ передачи тепла (энергии) струями жидкости или газа. Например, от горячей батареи нагревается воздух около нее, он становится легче и поднимается наверх, а холодный воздух опускается вниз. Следующая партия воздуха нагревается и поднимается вверх, а более холодный воздух опускается вниз. Так постепенно происходит передача тепла от батареи ко всему воздуху в комнате.

Излучение.

Это способ передачи тепла (энергии) в виде невидимых лучей. Все тела, нагретые до любой температуры, излучают невидимые лучи, передающие тепло. Чем выше температура тела, тем больше излучается энергии.

Если поднести руку сначала к слабо нагретому утюгу, а потом к сильно нагретому, то рука во втором случае почувствует больше тепла. Это объясняется тем, что горячий утюг излучает энергии больше.

Вывод

Данное теоретическое исследование помогло раскрыть секреты устройства термоса. Обобщая полученные данные, можно сказать, что главная задача термоса – хранить тепло как можно дольше. Этого можно добиться, если учитывать физические процессы, которые протекают внутри термоса. 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.

Практическая часть:

Изготовление термоса в домашних условиях

Для изготовления термоса в домашних условиях я буду использовать подручные средства, которые есть в каждом доме.

Для модели термоса мне потребуются следующие материалы и инструменты:

•  Пластиковая бутылка 1.5 л.
•  Пластиковая бутылка 2 л.
•  Скотч
•  Газеты
•  Фольга
•  Ножницы, нож.

Особенности модели термоса 

У данной модели есть свои особенности. Так как колба выполнена из пластиковой бутылки, то наливать в неё горячую воду не рекомендуется. От горячей воды колба может деформироваться. Поэтому при испытаниях этой модели я буду использовать холодную воду.

                                      Испытания модели термоса 

Для проведения испытания модели термоса буду использовать холодную воду. Заливаю воду в термос. Предварительно следует измерить её температуру. Испытания термоса будут проходить в течение шести часов. Каждый час я буду замерять температуру воды. Термос во время испытания будет находиться в комнате на столе при комнатной температуре +22.

Через шесть часов вода стала комнатной температуры. Эти данные позволяют сделать вывод о том, что такую модель термоса можно изготовить в домашних условиях и использовать для хранения холодных жидкостей. Для увеличения теплоизоляции можно использовать другие теплоизоляционные материалы. Например, поролон, синтепон, пенопласт. Это позволит увеличить время нагревания жидкости. Вода будет нагреваться ещё медленнее. Ещё одним достоинством этой модели можно считать его небольшой вес и небьющуюся колбу.

Вывод:

Моя экспериментальная работа по изготовлению моделей термосов и исследования температурных значений воды доказала, что изготовить термос в домашних условиях вполне реально. У самодельных термосов есть свои плюсы:

•  Это использование подручных бросовых материалов.
•  Это низкая себестоимость такого изделия по сравнению с купленным термосом.
•  Это небольшой вес изделия.
•  Это технологическая простота в изготовлении.

Минусы:

•  Остывание или нагревание воды происходит быстрее, чем в заводских моделях.
•  Внешний вид изделия не совсем привлекателен.
•   Самодельный термос невозможно вымыть после использования, так как горлышко бутыли, которую использовали для изготовления колбы, узкое.

Изготовление термоса в домашних условиях возможно, если при этом учитываются все физические процессы протекающие внутри этого устройства.

Заключение

В ходе своей работы я узнал историю появления термоса и выяснил устройство этого изделия, я понял суть протекающих в нём физических явлений. Это позволило мне сконструировать модель термоса. Главное, что требовалось при моделировании – это уменьшить теплопроводность колбы. Наш эксперимент по использованию самодельного термоса в домашних условиях можно считать удачным. Он доказал, что изготовление термоса в домашних условиях реально и выполнимо. Я уверенно могу сказать, что знания физических закономерностей помогает человеку жить.

Используемая литература

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Термос 
• https://ru.wikipedia.org/wiki/
• http://womanmir.com/dom/791-kak-vybrat-termos.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki
• http://istoriz.ru/termos-istoriya-izobreteniya.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki