Проект по физике Измерение температуры воды при остывании

Проект по физике «Измерение температуры воды при остывании» Работу выполнила : ученица 8 класса Рау Алиса учитель физики: Пархоменко Т. Л.

Цель проекта Измерить температуру воды при остывании в комнатных условиях с помощью цифровой лаборатории «Архимед» . Исследовать результаты измерений. Определить физические явления, происходящие при остывании воды. Привести примеры из окружающей жизни о физических явлениях, наблюдаемых при остывании воды.

Для выполнения поставленной цели были использованы: Термометр для воды Регистратор данных цифровой лаборатории Архимед - USB Link Стеклянная ёмкость для воды, ложка металлическая, салфетка из хлопка. Датчик температуры к регистратору USB Link

О цифровой лаборатории Архимед, которая была использована для измерения температуры воды. Лаборатория Архимед – это школьная естественнонаучная лаборатория. Она обеспечивает автоматизированный сбор и обработку данных, позволяет отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов. Цифровая лаборатория комплектуется регистратором данных USB Link, который является по своим функциям самостоятельным компьютером, со своим источником питания, памятью, операционной системой и пользовательским интерфейсом. Он комплектуется датчиками, для подключения которых имеет 4 порта. Регистратор не требует предварительной настройки и начинает работать сразу после подключения к компьютеру, обладает функцией автоматического распознавания датчиков, обеспечивает высокую частоту замеров – до 10 000 в секунду. Регистратор USB Link подключается к компьютеру через кабель USB, через этот же кабель осуществляется его питание. Работа регистратора поддерживается программой Multi. Lab, установленной на компьютерах с операционной системой Windows XP или Vista. Установка программы осуществляется с компакт диска , входящего в комплект.

Проведение экспериментов с помощью лаборатории Архимед позволяет осваивать различные предметы школьной программы, а также современные информационные технологии. При выполнении настоящего проекта, я впервые использовала этот вид современных технологий, на компьютере с операционной системой Windows. Термометр использовался для контроля начальной температуры воды при наливании в банку в начале эксперимента (для исключения больших расхождений).

Эксперимент № 1 Измерение температуры воды при её естественном остывании в комнатных условиях. Ход проведения измерений: 1. Через кабель USB к компьютеру подключен регистратор USB Link. 1. 2. Запущена программа Multi. Lab. 2. 3. Через специальный порт на регистраторе подключен датчик температуры. 3. 4. Стержень датчика опущен в банку с водой. 4. 5. Осуществлена команда «Пуск» с предварительным выбором интервала и частоты замера (1 замер в минуту, количество замеров - 7, начальный замер значится под нулевым номером).

Эксперимент № 1 Измерение температуры воды при её естественном остывании в комнатных условиях (снимок экрана): По данным графика и таблицы измерений видно, что остывание воды происходило равномерно, за 7 минут вода остыла на 3, 286 градуса Цельсия (50, 919 – 47, 633 = 3, 286). Температура в комнате – 25 градусов Цельсия.

Эксперимент № 2 Измерение температуры воды при её естественном остывании в комнатных условиях в сочетании с погружением в воду металлической ложки, охлажденной в морозильной камере: В момент погружения холодной ложки линия графика резко ушла вниз, за 1 минуту температура воды снизилась на 2, 938 градуса Цельсия (52, 396 – 49, 458=2, 938). В целом за 7 минут температура воды с ложкой снизилась на 4, 971 градуса (53, 009 – 48, 038=4, 971).

Эксперимент № 3 Измерение температуры воды при её естественном остывании в комнатных условиях в сочетании с обертыванием емкости с водой салфеткой из хлопка: В данном эксперименте отмечается самое низкое снижение температуры воды – на 2, 088 градуса Цельсия за 7 минут (50, 532 – 48, 444= 2, 088) (Примечание : В эксперименте № 2 и № 3 нулевые замеры, т. е. первоначальная температура воды, не попали в область снимка, в расчете эти температуры учтены).

Физические явления, происходящие при остывании воды в проведенных экспериментах. Из учебника физики известно, что в окружающем нас мире происходят различные физические явления, которые связаны с нагреванием и охлаждением тел. Такие явления называются тепловыми. Процесс изменения внутренней энергии тела без работы самого тела или совершения работы над ним называется теплопередачей.

Определение видов теплопередачи:

Вывод 1. Остывание воды в приведенных экспериментах – это теплопередача. 2. Теплопередача происходила под действием конвекции и теплопроводности тел, находящихся в контакте с водой. 3. В эксперименте № 1 процесс остывания воды происходил без какого - либо вмешательства, в естественных условиях, равномерно (за 7 минут температура воды снизилась на 3, 286 градуса Цельсия). 4. В эксперименте № 2 процесс остывания значительно ускорился (за 7 минут температура воды снизилась на 4, 971 градуса Цельсия), в результате контакта с охлажденным телом, имеющим большую теплопроводность. Произошла теплопередача температуры воды металлической ложке. 5. В эксперименте № 3 процесс остывания воды самый низкий (за 7 минут температура воды снизилась на 2, 088 градуса Цельсия). На этот процесс повлияло обертывание емкости салфеткой из хлопка. Теплопередача снизилась.

Физическое явление, происходящее в эксперименте № 3, можно наблюдать в природе: Выпавший снег сохраняет озимые посевы от вымерзания (при t = -30 градусов и толщине снега около 50 см, температура почвы равна -3 градусам). Почва - остывающее тело, снежная подушка действует также, как обертывание емкости с остывающей водой в эксперименте № 3.

Зима в этом году к нам не спешит, совсем как в поэме А. С Пушкина «Евгений Онегин» : В тот год осенняя погода Стояла долго на дворе, Зимы ждала, ждала природа. Снег выпал только в январе На третье в ночь. Проснувшись рано, В окно увидела Татьяна Поутру побелевший двор, Куртины, кровли и забор, На стеклах легкие узоры, Деревья в зимнем серебре, Сорок веселых на дворе И мягко устланные горы Зимы блистательным ковром. Все ярко, все бело кругом.

Цель проекта выполнена Информационные ресурсы: Учебник А. В. Перышкин. Физика 8 класс. 2. Интернет ресурс: Яндекс-картинки 1.