учитель физики МБОУ Краснокаменская СОШ № 4 п.Краснокаменск
Научно-исследовательский проект
"Какую выбрать кружку?"
В повседневной жизни нам не обойтись без посуды в частности без кружек. Ассортимент кружек, стаканов, чайных и кофейных чашек в наше время очень разнообразен. Поэтому перед покупателями встает вопрос: какая кружка лучше? Обычно смотрят на внешний вид товара, на расцветку, форму, вместимость, надписи и картинки на кружках, но мало кто задумывается над тем, как кружка сохраняет тепло. Из какого материала должна быть кружка, чтобы она меньше всего обжигала. Это было бы полезно знать родителям, у которых есть маленькие дети, или тем, кто увлекается туризмом. А также тем, кто любит пить горячий или наоборот не горячий чай. В Интернете я прочитала о том, что все материалы обладают различной теплопроводностью, т.е. способностью проводить тепло. Лучшей теплопроводностью обладают металлы. Я решила проверить теплопроводность кружек, которые есть у нас на кухне.
Гипотеза: по уменьшению теплопроводности материала кружки расположатся так – металлическая, стеклянная, пластмассовая, керамическая.
Цель исследования: определение теплопроводности различных материалов кружек.
Задачи:
1. Изучить литературу о теплопроводности материалов.
2. Найти методику определения (сравнения) теплопроводности материалов.
3. Подобрать кружки из разных материалов, но сходных по другим параметрам.
4. Провести эксперимент и сделать вывод.
5. Привести рекомендации по использованию кружек.
Объект исследования - кружка, предмет исследования – теплопроводность материала кружки. Методы исследования: наблюдение, измерение, анализ полученных результатов, обобщение.
На сайте я нашла методику по определению теплопроводности материалов кружек. Она основана на наблюдении за охлаждением воды в кружках. Для проведения исследования я подобрала четыре кружки одинаковой формы (цилиндрической) из разных материалов - металлическая, керамическая, стеклянная, пластмассовая. Они примерно одинаковы по диаметру и толщине стенок. Диаметр и толщину стенки кружки измеряла штангенциркулем. Данные параметров кружек представлены в таблице 1.
Таблица 1
Материал кружки
Диаметр кружки, мм
Толщина стенки кружки, мм
Стекло
77
4
Металл
80
3,4
Керамика
81
5
Пластмасса
75
3,2
Кроме того, мне понадобились термометры со шкалой до 100°C, мерный стакан. Нагрев воду в чайнике до 70°С, я налила 200 мл воды в мерный стакан, затем воду вылила. Это сделано для того, чтобы мерный стакан прогрелся. Затем я разлила по 200 мл горячей воды из мерного стакана по кружкам и поместила термометры. Температуру воды в кружках отмечала через каждые 3 минуты в течение 39 минут.
Из графика видно, что линия, соответствующая металлу располагается ниже остальных. Следовательно, вода в металлической кружке за то же время остыла на большее число градусов (с 70º до 35º). Металл обладает лучшей теплопроводностью. Выше всех располагается линия для стекла. Значит, в стеклянной кружке вода будет горячее за тот же промежуток времени. Стекло обладает худшей теплопрводностью. У пластмассы теплопроводность будет лучше по сравнению со стеклом, но хуже по сравнению с керамикой и металлом.
Кто любит пить теплый чай, надо пользоваться металлической кружкой. Она быстро нагревается и быстро охлаждается. Любителям туризма тоже рекомендуется брать с собой металлическую кружку, она не разобьется, и в ней можно быстро согреть воду на костре. Кто любит пить горячий чай, то лучше всего подойдет стеклянная кружка. У нее меньшая теплопроводность, чай в ней дольше будет остывать, и руки она не обожжет. Врачи не рекомендуют под горячие напитки и еду использовать пластиковую посуду, т.к. она может выделять вредные вещества.
