Проект" Исследование быстроты замерзания холодной и горячей воды ".

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №17 города Кузнецка.

Защита проектов естественно научного цикла.

 

 

Работу выполнили   ученицы 8а класса  Пантюхина  Карина и Янаева  Алина.

Руководитель учитель физики Любимова Ольга Николаевна.                                                                                                         

                                                                                            город  Кузнецк   2017 год.

Цель исследования: определить, какая вода замерзнет быстрее холодная, тёплая  или горячая при прочих равных условиях.

Задачи работы: собрать и изучить информацию по выбранной теме,  проверить, вода какой температуры замёрзнет быстрее,  построить графики и диаграммы, создать электронную презентацию по данной теме.

Методы исследования: постановка проблемы, наблюдение,  анализ, дискуссия,  творческий проект.

Гипотеза: тёплая вода замерзнет быстрее.

                                   Оглавление.

Введение.

Основная часть.

1.  Нагревание и испарение жидкости.

2.Охлаждение и отвердевание жидкости.

3.Результаты анкетирования.

4.Проведение эксперимента и его результаты.

 5.Графики и диаграммы.

Заключение.

Литература.

                                   «ВОДА - тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое?»

Жидкости могут нагреваться и испаряться. Испарение -  процесс, при котором с поверхности жидкости  или твердого тела вылетают частицы.

Скорость испарения жидкости зависит:

 1) от рода вещества;

 2) от площади испарения;

 3) от температуры  жидкости; 

 4) от скорости удаления паров с поверхности жидкости;

5) от окружающей среды.

Испарение: 1) происходит при любой температуре;

                          2) происходит постоянно и непрерывно;

                           3) происходит с поглощением тепла.

В холодную погоду оставленная на улице вода может замерзнуть. Чтобы узнать какую воду можно оставить на более длительное время на улице мы и решили провести это исследование.

При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт.ст.) вода
замерзает при 0^оС. 

•      При остывании вода отдает тепло: через стенки сосуда, при взаимодействии с молекулами воздуха и при испарении.

•      Скорость остывания жидкости будет зависеть тоже от разных факторов:

•      От рода жидкости,

•      От температуры жидкости,

•      От температуры внешней среды и движения воздуха,

•      От свободной поверхности жидкости

•      От теплопроводности материала сосуда.

•      При определенной температуре жидкость начинает превращаться в твердое состояние – замерзать, отвердевать.

Мы провели опрос одноклассников. На вопрос: Какая вода быстрее замерзнет холодная, теплая или горячая? 24 человека ответили холодная и 19 человек – горячая из 50 человек.

На вопрос:  Изменятся ли результаты, если изменить температуру внешней среды? 33 человека из 50   ответили - не изменятся.

                  Проведение эксперимента.

Налили в одинаковые стаканы воды по 250г: в первый при 10°С, во второй при 20°С, в третий при 30°С,в четвёртый при 40°С .

Измеряли температуру через каждые  5 мин.

Проделали два опыта при температуре  -10°С  и -6°С на улице.

Результаты замеров видны в таблицах.

На улице  - 10⁰ С

Время, мин/t°С	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Стакан 1	10	9	8,5	8	7,5	7	6	5	4	2	1	лёд
Стакан 2	20	19	17	15	13	11	10	9	8	7	4	2	лёд
Стакан 3	30	26	22	18	15	12	10	8	4	2	лёд
Стакан 4	40	34	30	27	24	23	22	18	16	14	12	9	8

Время, мин/t°С	65	70	75	80	85	90
Стакан 4	6	4	3	2	1	лёд

На улице – 6⁰ С

Время, мин/t°С	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65
Стакан 1	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	1	лёд
Стакан 2	20	18	16	13	12	10	9	8	7	6	5	4	2	лёд
Стакан 3	30	27	24	22	19	16	13	11	7	3	1	лёд
Стакан 4	40	36	32	30	26	23	21	18	16	13	10	7	4	3

Время, мин/t°С	70	75	80
Стакан 4	2	1	лёд

На диаграмме видна скорость охлаждения воды и момент её замерзания.

На улице  - 10⁰ С

На графике видна скорость охлаждения воды и момент её замерзания.

На диаграмме видна скорость охлаждения воды и момент её замерзания.

На улице – 6⁰ С

На графике видна скорость охлаждения воды и момент её замерзания.

Из диаграмм и графиков изменения температуры видно, что быстрее остывала теплая вода, т.к. графики и диаграммы круче. И лед образовался в этом стакане на пятидесятой минуте при температуре -10°С и на пятьдесят пятой  минуте при температуре -6°С на улице.

Выводы:

•      Из результатов опытов видно, что быстрее остывала теплая вода, и лед образовался быстрее в стакане с теплой водой.

•      Скорость остывания зависит также от температуры окружающей среды (чем ниже температура, тем быстрее идёт остывание).

•      Этому есть объяснение:

•      Холодная вода остыла, за счет передачи тепла через стакан, через поверхность жидкости и медленное испарение.

•       Теплая  вода имеет меньше газов (при нагревании они вышли), поэтому остывает быстрее;

•      Теплая вода интенсивнее испарялась, а при испарении остывала быстрее;

•      Горячая вода остыла позже теплой, т.к. обладала, большим запасом энергии.

•      И ещё хочется добавить. Жидкость, лёд и газ - это всё едино для нас. Знаем мы, что всё это вода. Без неё прожить нельзя.

Литература:

М.И. Блудов, Беседы по физике, Москва, «Просвещение, 1991 г.

Эрик Роджерс, Физика для любознательных (т. 1,2), Москва, «Мир», 1972 г.

И.Г. Кириллова, Книга для чтения по физике, Москва, «Просвещение», 1986г.

 А.Н. Казакова, Это странное привычное, или занимательный мир естественных наук в вопросах и ответах, Минск, Университетское, 1989 г.

 А.С. Иванова, А.Т. Проказа, Мир механики и техники, Москва, «Просвещение», 1993 г.

Интернет-ресурсы:

hhttp://kiv.sovtest.ru/theory/tema-03/p03a.

 http://college.ru/physics/courses/op25part1/content/ chapter1/ section/paragraph13/theory.html

 http://razumnoe1.narod.ru/fiz_urok7.htm