У вихідні ми любимо кататися на лижах і завжди беремо з собою термос з гарячим чаєм. Але одного разу я випадково впустила термос. У лісі я помітила, що чай охолов, хоча раніше він залишався теплим. Мама мені пояснила, що при падінні термоса тріснула колба і тому вода швидко охолоджується. Розглянувши розбитий термос, я побачила, що колба дзеркальна, і припустила, що через це вода довго не остигає. Папа мені підказав, що між стінками колби був вакуум і, може бути тому, вода довго не остигала. Я вирішила виготовити термос в домашніх умовах. Але щоб зробити термос треба знати, в чому його секрет.
Теплопровідність, конвекція і випромінювання використовуються в пристрої термоса. Термос був створений в 1904 році шотландським фізиком Дьюара.
Мал. 1. Джеймс Дьюара і термос
Основний елемент термоса - дзеркальна колба. Дзеркальна поверхня мало нагрівається, тому колба від води погано нагрівається. Між стінками колби - вакуум. Він поганий провідник тепла. Тому вода в термосі довго не охолоджується. [4]
Термос може зберігати не тільки тепло, але і холод, тому в своїх дослідах для наочності я брала сніг.
Мета дослідження: Довести, що повітря поганий провідник тепла
Устаткування: пластиковий контейнер, два пластикових контейнера меншого розміру, сніг.
Я поклала в маленькі контейнери по однаковій кількості снігу і закопала їх кришкою. Один з контейнерів поставила в великий контейнер, який теж закрила. І спостерігала, в якому контейнері сніг раніше розтане. Сніг раніше розтанув в одиночному контейнері, а потім в подвійному контейнері, так як тепло з кімнати до снігу не передається. [2]
Висновок 1: Повітря погано проводить тепло.
Дослідження №2. Порівняння поглинальної здатності темних і дзеркальних поверхонь.
Мета дослідження: дослідити, як тіло краще поглинають енергію, темні або дзеркальні.
Обладнання: 2 склянки, сніг, настільна лампа (джерело тепла).
Один стакан я наполовину Зачерне, а інший - обклеїла фольгою наполовину і поклала в них однакова кількість снігу. Включила настільну лампу, поставити обидва склянки прозорою стороною до себе. І спостерігала за таненням снігу в склянках. Сніг раніше розтанув в зачерненого склянці, так як він швидше нагрівся, а стакан, обклеєний фольгою, майже не нагрівся, тому, що дзеркальні поверхні відбивають енергію. [2]
Висновок 2: чорні поверхні поглинають енергії більше, а дзеркальні поверхні - енергію відображають.
Дослідження №3. Порівняння відбивної здатності дзеркальних і прозорих поверхонь.
Мета дослідження: дослідити, як тіло більше відображають: дзеркальні або прозорі.
Обладнання: 2 однакових склянки, один з яких обклеєний фольгою, 2 повітряні кульки, настільна лампа (джерело тепла).
Я взяла два однакових склянки, один з них обклеїла фольгою і натягнула на них по повітряній кульці. Включила настільну лампу і піднесла до неї склянки з кульками, спостерігаючи за деформацією кульок. Шарик, натягнутий на прозору пляшку розтягнувся більше, так як повітря в цій склянці нагрівся сильніше, і тиск повітря збільшилася на велику величину. [1]
Висновок 3: дзеркальні поверхні відбивають енергію більше.
Виготовлення саморобного термоса
Вивчивши основні секрети термоса, я взялася за виготовлення свого. Для цього я взяла дві пластикові пляшки. У великий я відрізала дно і шийку, а маленьку обклеїла фольгою. Вставила маленьку пляшку в більшу, заклеївши розріз горлечка скотчем. Але у мене виникло питання, а чим, же краще заповнити проміжки між пляшками. Я припустила, що в якості теплоізолятора можна використовувати вату, тирсу, поролон або пінопласт.
Дослідження №4. Порівняння теплоізоляційних здібностей повітря, вати, паперу, пінопласту. [2]
Мета: Дослідити теплоізоляційні властивості вати, паперу, пінопласту і повітря.
Обладнання: чотири великих пластикових контейнера, чотири маленьких пластикових контейнера, сніг, вата, папір, пінопласт, годинник
Я взяла чотири великих контейнера і вставила в них маленькі. Проміжки в трьох контейнерах я заповнила різними речовинами: в № 2 - ватою, № 3 - папером, № 4 - пінопластом, залишивши невеликий зазор. У маленькі контейнери поклала однакову кількість снігу і спостерігала за його таненням. Результати спостережень я занесла в таблицю (див таблицю 1)
Висновок 4: Кращим утеплювачем в домашніх умовах є пінопласт.
З дослідження № 4 я зрозуміла, що мій термос краще заповнити пінопластом, а дно 2-х літрової пляшки приклеїти скотчем. В такому термосі вода довго не нагріється. Тепер влітку в спеку, працюючи на городі або відпочиваючи на пляжі, я буду брати саморобний термос, щоб зберегти прохолодну воду.
Теплоізоляційні властивості пінопласту широко використовуються в побуті: у нас кімната на другому поверсі утеплена пінопластом. [3]
