Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Научные работы / Практическая часть исследовательской работы "Учимся экономить электроэнергию"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Практическая часть исследовательской работы "Учимся экономить электроэнергию"

библиотека
материалов

1. Практическая часть



Наша семья из пяти человек живет в частном деревенском доме без удобств. Мои наблюдения показали, что большую часть энергии в быту мы используем для нагревания воды, поэтому я решила провести серию измерений по определению коэффициента полезного действия разных нагревательных приборов и цены затраченной энергии. Для эксперимента я взяла чистую питьевую воду в объеме 1 литра и нагрела это количество воды с помощью разных нагревательных приборов, которые имеются в нашем хозяйстве: газовой плиты, электрочайника и кипятильника до кипения. Теоритический и практический материал курса физика 8 класса позволяют с большой точностью определять все параметры данного теплового процесса. В каждом процессе использовала воду из бака, который находится в помещении. Масса 1 литра воды при комнатной температуре 1 кг.

Количество теплоты, требуемое для нагрева 1 литра воды до температуры кипения

Начальная температура воды: t1= 18 °С,

Температура кипения воды: t2= 100 °С,

Масса воды: mв = 1кг

Удельная теплоемкость воды: с = 4200 Дж/кг°С

Количество теплоты

Q = с·m·(t2- t1)

Q = 4200·1·(100-18) = 344400 Дж

Расчеты по нагреванию воды электрочайником

Нахождение реальной мощности электрочайника

Мощность электрочайника заводская: P = 2000 Вт,

Сила тока в цепи: I = 9 А

Напряжение: U = 220 В

Реальная мощность:

P = I · U

P = 220 В · 9 А = 1980 Вт



Количество теплоты, выделенное спиралью чайника

Время нагрева t = 255 c.

Мощность электрочайника Р = 1980 Вт

Количество теплоты:

Q = P · t,

Q = 1980Вт ·225 с = 445500 Дж





Нахождение КПД электрочайника

Затраченное количество теплоты:

Qз = 445500 Дж

Полезное количество энергии:

Qп =344400 Дж

Находим КПД электрочайника:

hello_html_m214feeb2.gif

η = (344400 /445500)·100% = 77,3 %



Нахождение цены затраченной электроэнергии (для чайника)

1 кВт·ч = 3 600 000 Дж

1 кВт·ч = 2,09 руб.

А= 445500 Дж = 0,12375 кВт·ч

Цена = Тариф · Работу тока

Цена = 2,09 руб. · 0,12375 кВт·ч = 0,2586 руб.

2.2 Расчеты по нагреванию воды кипятильником

Количество теплоты выделенное спиралью кипятильника

Время нагрева t = 435c

Мощность кипятильника Р = 1000Вт

Количество теплоты:

Q = P · t

Q = 1000 Вт ·435 с = 435000 Дж

Нахождение КПД кипятильника

Затраченное количество теплоты:

Qз = 435000Дж

Полезное количество энергии:

Qп = 344400Дж

Находим КПД кипятильника:

hello_html_m214feeb2.gif

η = (344400/435000)·100% = 79,1%



Нахождение цены затраченной электроэнергии (для кипятильника)

1 кВт·ч = 3 600 000 Дж

1 кВт·ч – 2,09 руб.

А = 435000 Дж= 0,1208 кВт·ч

Цена = Тариф · Работу тока

Цена = 2,09 руб. · 0,1208 кВт·ч = 0,2525 руб



Характеристика природного газа

Объём сгоревшего газа:

Vгаза = 0.019 м3

Удельная теплота сгорания природного газа

q = 4.4 · 107 Дж/кг

Плотность газа:

ρ = 0.85 кг/м3







2.3 Расчеты по нагреванию воды газовой плитой

Нахождение количества теплоты, выделенное сгоранием газа

Находим массу сгоревшего газа:

m = V · ρ

m = 0.019 м3 · 0.85 кг/м3 = 0.01615кг

Удельная теплота сгорания газа

q = 4.4 · 107 Дж/кг

Количество теплоты, выделенное газом:

Q = m · q

Q = 0,01615кг · 4,4 · 107 Дж/кг = 710600 Дж



Нахождение КПД газовой плиты

Затраченное количество теплоты:

Qз = 710600 Дж

Полезное количество энергии:

Qп = 386400 Дж

Находим КПД электрочайника:


hello_html_m214feeb2.gif

η = (386400/710600)·100% = 54,4%



Нахождение цены сгоревшего газа

Цена = Тариф · Объём газа

Цена = 5,16 руб · 0,019м3

Цена = 0,09614 руб







2.4 Итоговая таблица значений



п/п

Название нагревателя

КПД (%)

Цена нагрева

1 литра воды (коп)

1

Электрочайник

77,3%

25,86коп

2

Кипятильник

79,1 %

25,25 коп

3

Газовая плита

54,4 %

9,61 коп































ВЫВОДЫ:

Из моих расчетов следует, что энергия газа примерно в 2,6 раза выгоднее, чем электроэнергия.

Выгода = Цена электроэнергии / цена энергии топлива (газа) = 25,25 / 9,61 = 2,6 раза.

Это не смотря на то, что многие люди считают, что именно электроэнергия является более экономичным решением для их быта. Мне кажется, что данную информацию должен знать каждый уважающий себя человек. В два с половиной раза переплачивать за электроэнергию в наше непростое время это нецелесообразно. Поэтому чтобы сберечь свои финансы необходимо:

- отказаться от электрического чайника

- использовать газовые водонагреватели

- вместо микроволновой печи использовать духовку газовой плиты

- использовать в быту приборы экономичного класса.

































IV. Приложение

к исследовательской

работе

«Учимся жить экономно»

  1. фотографии

  2. анкета

  3. таблицы





































V.Литература

  1. учебник «Физика 8» под редакцией Перышкина

  2. http://passivhaus-info.org

  3. сайт администрации Кемеровской области (анкета)

  4. http://patlah.ru/etm/etm-10/energia/teh_sekret/teh_sekret.htm

  5. http://www.novate.ru/blogs/110511/17597/

  6. Кабардин Спарочник по физике

  7. Рымкевич Сборник задач по физике (таблицы)

















































Автор
Дата добавления 07.03.2016
Раздел Физика
Подраздел Научные работы
Просмотров339
Номер материала ДВ-508267
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх