Як остигає вода кімнатної температури. Дослідження швидкості охолодження води в посудині при різних умовах

Дослідження швидкості охолодження води в посудині

при різних умовах

Виконала команда:

Ігровий номер команди:

Ярославль, 2013

Коротка характеристика параметрів дослідження

температура

Поняття температури тіла представляється на перший погляд простим і зрозумілим. З повсякденного досвіду кожен знає, що бувають тіла гарячі і холодні.

Досліди і спостереження показують, що при контакті двох тіл, з яких одне ми сприймаємо як гаряче, а інше як холодну, відбуваються зміни фізичних параметрів як першого, так і другого тіла. «Фізична величина, яка вимірюється термометром і однакова у всіх тіл або частин тіла, що знаходяться в термодинамічній рівновазі один з одним, називається температурою». Коли термометр приводять в контакт з досліджуваним тілом, ми бачимо різного роду зміни: рухається "стовпчик" рідини, змінюється обсяг газу і т. П. Але незабаром між термометром і тілом обов'язково настає термодинамічна рівновага - стан, при якому залишаються постійними все величини, що характеризують ці тіла: їх маси, обсяги, тиску і так далі. З цього моменту термометр показує не тільки свою температуру, а й температуру досліджуваного тіла. У повсякденному житті найбільш поширений спосіб вимірювання температури за допомогою рідинного термометра. Тут для вимірювання температури використовується властивість рідин при нагріванні розширюватися. Для вимірювання температури тіла термометр приводять з ним в контакт, між тілом і термометром здійснюється процес теплопередачі до встановлення теплової рівноваги. Щоб процес вимірювання не змінив помітно температуру тіла, маса термометра повинна бути значно менше маси тіла, температура якого вимірюється.

теплообмін

Практично всі явища зовнішнього світу і різні зміни в людському організмі супроводжуються зміною температури. Явища теплообміну супроводжують всій нашому повсякденному житті.

В кінці 17 століття відомий англійський фізик Ісаак Ньютон висловив гіпотезу: «швидкість теплообміну між двома тілами тим більше, чим сильніше відрізняються їх температури (під швидкістю теплообміну розуміємо зміна температури в одиницю часу). Теплообмін завжди відбувається в певному напрямку: від тіл з більш високою температурою до тіл з нижчою. У цьому нас переконують численні спостереження, навіть на побутовому рівні (ложка в стакані з чаєм нагрівається, а чай остигає). Коли температура тел вирівнюється, процес теплообміну припиняється, т. Е. Настає теплова рівновага.

Просте і зрозуміле твердження про те, що самостійно теплота переходить тільки від тіл з більш високою температурою до тіл з меншою температурою, а не навпаки, є одним з основоположних законів у фізиці, і називаються II законом термодинаміки, цей закон був сформульований в XVIII столітті німецьким вченим Рудольфом Клаузиусом.

дослідженняшвидкості охолодження води в посудині при різних умовах

гіпотеза: Ми припускаємо, що швидкість охолодження води в посудині залежить від шару рідини (масла, молока) налитого на поверхню води.

мета: Визначити чи впливає поверхневим шар масла і поверхневий шар молока на швидкість охолодження води.

завдання:
1. Вивчити явище охолодження води.

2. Визначити залежність температури охолодження води з поверхневим шаром масла від часу, результати записати в таблицю.

3. Визначити залежність температури охолодження води з поверхневим шаром молока від часу, результати записати в таблицю.

4. Побудувати графіки залежностей, провести аналіз результатів.

5. Зробити висновок про те, який поверхневий шар на воді надає більший вплив на швидкість охолодження води.

устаткування: Склянки лабораторний, секундомір, термометр.

план експерименту:
1. Визначення ціни поділки шкали термометра.

2. Провести вимірювання температури води при охолодженні через кожні 2 хвилини.

3. Провести вимірювання температури при охолодженні води з поверхневим шаром масла через кожен 2 хвилини.

4. Провести вимірювання температури при охолодженні води з поверхневим шаром молока через кожен 2 хвилини.

5. Результати вимірювань занести в таблицю.

6. За даними таблиці побудувати графіки залежностей температури води від часу.

8. Проаналізувати результати і дати їх обґрунтування.

9. Зробити висновок.

Виконання роботи

Спочатку ми нагріли воду в 3 склянках до температури 71,5⁰С. Потім ми налили в один зі склянок рослинна олія, в іншій молоко. Масло розподілилося по поверхні води, утворюючи рівномірний шар. Рослинна олія - ​​продукт, який отримують з рослинної сировини і складається з жирних кислот і супутніх їм речовин. Молоко перемішалося з водою (утворюючи емульсію), це свідчило про те, що молоко або розбавлене водою і не відповідає заявленій на упаковці жирності, або є виготовленим з сухого продукту і в тому і в іншому випадку фізичні властивості молока змінюються. Натуральне молоко нерозбавлене водою в воді збирається згустком і якийсь час не розчиняється. Щоб визначити час охолодження рідин, ми фіксували температуру охолодження через кожні 2 хвилини.

Таблиця. Дослідження часу охолодження рідин.

рідина
вода, t, ⁰С
вода з маслом, t, ⁰С
вода з молоком, t, ⁰С

За даними таблиці ми бачимо, що початкові умови у всіх експериментах були однаковими, але через 20 хвилин проведення експерименту рідини мають різні температури, значить вони мають різні швидкості охолодження рідини.

Більш наочно це представлено на графіку.

У координатної площини з осями температура і час відзначили точки, що відображають залежність між цими величинами. Усереднюючи значення, провели лінію. На графіку вийшла лінійна залежність температури охолодження води від часу охолодження при різних умовах.

Розрахуємо швидкість охолодження води:

а) для води

0-10 хв (ºС / хв)

10-20 хв (ºС / хв)
б) для води з поверхневим шаром масла

0-10 хв (ºС / хв)

10-20 хв (ºС / хв)
б) для води з молоком

0-10 хв (ºС / хв)

10-20 хв (ºС / хв)

Як видно з розрахунків найповільніше остигала вода з маслом. Це обумовлено тим, що шар масла не дозволяє воді інтенсивно обмінюватися теплом з повітрям. Значить теплообмін води з повітрям сповільнюється, швидкість охолодження води зменшується, вода довше залишається більш гарячою. Це можна використовувати при приготуванні їжі, наприклад при варінні макаронів, після закипання води додати масло, макарони швидше зваряться та ще й злипатися не будуть.

Вода без будь-яких добавок має швидкість охолодження найбільшу, значить і охолоне швидше.

Висновок: таким чином, ми експериментально переконалися, що поверхневий шар масла має більший вплив на швидкість охолодження води, швидкість охолодження зменшується і вода остигає повільніше.

Товариша Троцького, як відомо, засудили за концепцію перманентної світової революції. А дарма. Впевненою ходою крокує революція по планеті. Правда, не пролетарська, як мріяв старий більшовик, а сексуальна.
  Британський журнал для підлітків Bliss провів опитування, присвячене сексуальному житті його читачів. Результати дослідження, в якому взяли участь 2000 респондентів, виявилися настільки цікавими, що зацікавили цілком серйозних дядьків з уряду Сполученого королівства.

Як з'ясувалося, майже 25% опитаних дівчаток вже давно не дівчатка. Перший сексуальний досвід юні британки отримували при дуже неоднозначних обставин. У 86% випадків партнери вважали за краще заощадити на контрацептиви (або просто не знали про їх існування), і приблизно таку саму кількість перших в житті статевих актів сталося, коли молоді люди перебували в стані алкогольного сп'яніння. Що характерно, більшості дівчаток перший секс не сподобався, але це не завадило їм шукати все нових і нових партнерів.

Журнал також вивчив географію поширення раннього статевого життя. Найбільш «просунутими» виявилися маленькі жительки південного заходу Англії і Уельсу - тут з плотськими втіхами познайомилися до 75% дівчаток.

Влада Великобританії вважають, що якщо сексуальну революцію неможливо зупинити, потрібно принаймні мінімізувати її наслідки. Комісар у справах дітей Уельсу Пітер Кларк заявив, що підліткам необхідно надавати більше інформації про секс, причому не слід робити це в «повчально й батьківському тоні». Втім, на думку сексопатолога Джен Берлоу, більшості дівчаток куди важливіше любов і розуміння близьких, ніж радості плоті. Поширення раннього сексу являє собою сучасний варіант проблеми батьків і дітей, - вважає Берлоу.

Треба сказати, що жахливі, на думку консервативних громадян, дані про підлітковий секс приходять із завидною регулярністю. В кінці січня з'ясувалося, що майже 100% американських старшокласників хоча б раз у житті займалися любов'ю. При цьому, слово «любов» тут виглядає дещо недоречних, так як багато підлітків не раз і не два змінювали партнерів.

Правда, на відміну від своїх британських колег, американський уряд вважає за потрібне-таки обмежити статеве життя своїх молодих громадян. У квітні минулого року в США йшли жваві дебати про долю екстреного контрацептиву, який діє протягом 72 годин після початку статевого акту. Незважаючи на те що засіб абсолютно нешкідливо, влада країни заборонила його до продажу підліткам, мотивуючи це тим, що дівчата-тінейджери будуть займалися би сексом частіше, знаючи, що небажану вагітність можна запобігти.

Кажуть, що від чорної туги допомагає чорний чай, а від зеленої - зелений.

Щодо кольору - це, звичайно, жарт. А в іншому все чиста правда. Причому речовини, що містяться в чаї, не тільки бадьорять і піднімають настрій, а й допомагають від багатьох хвороб.

І око радує, і серце

Ще древні китайці, що подарували світу чай, рекомендували його як засіб для підвищення гостроти зору і проти ревматизму. А з кожним роком вчені виявляють все нові і нові корисні властивості напою. Ось лише деякі результати:

Чай сприяє зміцненню кісток, підтримує функцію щитовидної залози.

Зелений чай сприяє також виділенню шлункового соку, допомагає апетиту, травленню, регулює метаболізм жирів.

Один з антиоксидантів, виявлений в зеленому чаї, допомагає організму спалювати жир і, отже, боротися із зайвою вагою.

Чай пригальмовує зростання холестерину, зупиняє атеросклероз, знижує ризик хвороб серця, знищує віруси, підвищує імунітет, допомагає організму протистояти радіоактивному опромінюванню.

І чорний, і зелений чай може відвести від "білої гарячки", оскільки запобігають звикання до алкоголю.

Вміщені в чаї антиоксиданти підсилюють дію вітаміну Е, зберігають клітини печінки, що продовжує життя і зберігає активність в літньому віці. Зелений чай - воістину чудове омолоджуючий засіб, адже він в 18 разів перевершує по впливу вітамін Е. А ще речовини, що містяться в чаї, захищають нашу шкіру, перешкоджають утворенню глибоких зморшок.

секрети заварки

Виникає закономірне питання: якщо чай такий корисний, то чому це майже не позначається на нас? Відповідь проста - більшість людей зовсім не вміють готувати і вживати чай. Втім, судіть самі, наскільки ви правильно готуєте цей напій. Ось п'ять порад, які "чайні майстри" дають недосвідченим "чайникам":

1 Головний секрет цілющого чаю міститься, звичайно ж, в самому чаї. На сьогоднішній день продається безліч сортів на будь-який смак і кишеню. Але якщо ви дійсно хочете не просто тамувати спрагу, а споживати напій, який древні називали "еліксиром здоров'я", то вам варто віддати перевагу зручним чаїв в пакетиках складніший процес ручного заварювання.

2   "Правильна" вода - ще одна важлива складова напою. Хлорована вода з крана його однозначно псує. Йодовану воду також краще не брати - вона вб'є смак чаю. Китайці взагалі вважають, що найкраще використовувати воду з джерела, який знаходиться в тому ж місці, де ріс чай. Але так як для нас ця умова недосяжно, оптимальної можна вважати питну воду, яка продається в п'ятилітрових бутлях.

3   Дуже багато залежить від температури води, якої заварюють чай. Рецептів існує безліч. Оптимальна технологія виглядає так: окропом споліскують заварний чайник і засипають в нього заварку (чайна ложка на кружку плюс ще одна). Все це наполовину заливається водою, скипіла і остигнула до температури близько 70-80 градусів (окріп геть вбиває все властивості зеленого чаю). А через хвилину чайник заливається доверху. Для зеленого чаю процес заварки триває 2-3 хвилини. Якщо це чай, скручений в грудочки, його слід заварювати 5-8 хвилин. Для чорного чаю час заварювання близько 3-5 хвилин.

4   Після цього готовий чай розливають по порцеляновим гурткам і п'ють його теплим, не даючи охолонути. Хороший зелений чай можна заварювати таким чином до 4-5 разів (суперякісний - до 8 разів). Мається на увазі заварювання в межах одного чаювання, а не на наступний день. Фахівці вважають, що найбільшу користь організму чай здатний принести тільки в перші 15 хвилин після його заварювання. А після закінчення п'яти годин настоювання, додаткового кип'ятіння заварки або доливання в неї окропу (як це багато хто робить) чай перетворюється не просто на безплідний напій, а в справжню отруту для організму. А чорний чай взагалі краще заваріваеть всього один раз.

5 Правильно заваривши чай, його треба і правильно застосувати. Вважається, що не можна пити його на порожній шлунок, безпосередньо перед їжею або відразу після неї. Найкраще робити це за півгодини до їди або через півгодини після неї. Ще одне важливе правило: чай не повинен бути холодним або дуже гарячим. Оптимальна температура - 40-50 градусів. Саме такий чай додає бадьорості, покращує настрій, обмін речовин, прояснює свідомість і загострює зір. Іноді чаєм запивають ліки. Цього теж робити не слід. Справа в тому, що речовини, що містяться в чаї, заважають засвоюватися багатьох препаратів. Ну і, звичайно, не можна пити чай, який простояв багато годин.

Поради

Температуру води для заварки легко визначити і без термометра. Для цього тільки треба мати годинник і пам'ятати, що вода кипить при температурі 100 градусів, як тільки ви виключаєте вогонь, вода остигає до 95 градусів, а потім кожну хвилину вода в чайнику втрачає приблизно п'ять градусів.

Корисніше зеленого чаю може бути тільки зелений чай з лимоном, стверджують вчені, що проводили спеціальне дослідження. Виявляється, що при додаванні часточки лимона в три рази підвищується засвоєння організмом антиоксидантів, які допомагають при діабеті, серцевих хворобах і навіть раку.

Щоб чай зберігав корисні властивості, його треба зберігати в сухому, герметичному, світлонепроникному посудині. Але навіть при таких умовах при кімнатній температурі він зберігає цілющі властивості не більше двох місяців.