ГБОУ города Москвы "Школа с углубленным изучением английского языка № 1270"

Научно-исследовательская работа

Сосуд Дьюара и огромный летающий термос

Выполнила:Кондратенко Арина Родионовна

учащаяся 3 «В» классаГБОУ города Москвы

«Школа №1270 Вектор»

Научный руководитель:Кондратенко Родион Валерьевич

кандидат биологических наук,старший научный сотрудник

ФГБНУ «Научного центра неврологии»

Классный руководитель:Байкова Ирина Юрьевна

Москва, 2017

Однажды осенью я была со своим классом на олимпиаде «Музеи,

парки, усадьбы Москвы». Было холодно и мы устроили пикник с

горячим чаем из термосов. Перед этим мы гуляли несколько часов, но

чай при этом все равно был очень горячий. Мне стало очень

интересно, как же работает термос?

Так как зимой у нас очень холодно, то проблема сохранения тепла

является очень актуальной!

Цель работы:

Изучить принцип работы термоса.

Задачи работы:

1. Измерить падение температуры воды в термосе.

2. Измерить падение температуры воды в алюминиевой банке.

3. Сравнить термос и алюминиевую банку.

4. Изучить устройство термоса.

5. Найти примеры термосов в естественной природе.

Объект исследования — термос.

Предмет исследования — передача и потеря тепла.

Гипотеза - в соответствии с целью, объектом и предметом

исследования была выдвинута гипотеза, которая состоит в том, что

устройство термоса достаточно сложное и интересное!

Новизна исследования: Раньше я ничего подобного не делала!

Практическая значимость: После того, как мы провели наши

опыты, мы поняли, что термос — это очень полезный прибор,

который можно приобрести практически в любом магазине!

Джеймс Дьюар — это шотландский физик и химик, который в 1881

году изобрел сосуд Дьюара, или в быту — термос. Благодаря этому

изобретению он смог получить очень холодный жидкий водород!

Джеймс Дьюар

Нам понадобились — термос, алюминиевая банка, чайник с

кипятком, градусник, секундомер, лабораторный журнал, молоток с

керном, микро-дрель и пила.

Подготовка к эксперименту

Мы налили кипяток из чайника в

термос и стали измерять

температуру в термосе каждые 30

минут

Все измерения мы заносили в лабораторный журнал. В начале у

воды была температура 95 градусов. За 12 часов температура упала

до 50 градусов. Вода остывала очень медленно!

Далее мы взяли алюминиевую

банку и перелили кипяток из

термоса в неё, что бы у воды был

тот же объём.

Затем мы провели аналогичные

измерения.

В этом случае температура воды упала до

50 градусов всего за один час. Это очень

быстро!

Разница с термосом составила 11 часов!

Что бы понять, откуда берется такая разница, мы решили немного

«сломать» наш термос.

Молотком и керном сделали углубление, и просверлили отверстие.

При этом раздался звук входящего в термос воздуха.

После этого мы повторили наш эксперимент.

В этом случае температура воды

опустилась до 50 градусов всего за два с

половиной часа.

Наш термос стал похож на обычную

алюминиевую банку!

Нам стало интересно, как же он

устроен, и мы решили его распилить!

После того, как мы распилили термос, мы увидели, что он состоит из

двух сосудов. Один внутренний а другой внешний, который мы

видим. Между сосудами находится пространство, в котором

находится вакуум. Именно вакуум не дает холодному стать теплым, а

горячему остыть. Так же у внутреннего сосуда зеркальные стенки,

которые отражают тепловое излучение горячей жидкости.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Термос

Алюминиевая банка

Испорченный термос

Время, час

Тем

пе

рат

ура

, гр

ад

усо

в п

о Ц

ельс

ию

Наши данные из лабораторного журнала мы занесли в

электронные таблицы и построили график

Все три сосуда вначале эксперимента имели практически одинаковую

температуру. Алюминиевая банка остыла до 50 градусов очень

быстро, за 1 час. Исправный термос остывал до 50 градусов очень

долго - целых 12 часов! А испорченный термос был близок к

алюминиевой банке и остыл до 50 градусов всего за 2,5 часа.

Как вы думаете, какой самый

большой термос всегда рядом с

нами?

Этот термос — наша земля!

В самом центре Земли, в земном ядре, температура достигает от 4000

до 5000 градусов по Цельсию. Мантия имеет температуру около 3500

градусов. Возле земной коры температура около 1000 градусов. А на

самой поверхности температура совсем не зависит от того, что

внутри Земли! Таким образом, Земная кора хранит температуру

внутри Земли, и является огромным летающим термосом!

Выводы

Такие опыты можно делать только со взрослыми!

1. Мы исследовали работу термоса и сравнили его с работой обычной

алюминиевой банки.

2. Мы изучили внутреннее устройство термоса и установили, что

вакуум является необходимым условием отсутствия теплопередачи!

3. Мы нашли пример «естественного» термоса в нашей солнечной

системе!

Спасибо за внимание!