| Проблема решаемая проектом | Изучить теоретический материал, раскрывающий понятие термос и принципы его работы с точки зрения физики.
2. Провести экспериментальную работу по выявлению типа термоса, который лучше держат тепло.
3. Подтвердить данные эксперимента физическими вычислениями.
4. Создать разные типы термосов в домашних условиях.
5. Экспериментально сравнить их технические характеристики с заводскими термосами.
6. Обобщить полученные данные.
7. Сравнить теплоизоляционные материалы, примененные для создания термоса в домашних условиях.
|
| Основная идея | Термос с железной колбой держит тепло лучше.
Освоение Марса пока находится в области фантастики. Но в будущем одной из главных задач станет постройка жилых модулей на Марсе, которые необходимо будет обогревать и изолировать от холодного вакуума при помощи термоизолирующего купола. Мы предлагаем усовершенствовать данную конструкцию, используя изученные нами свойства термоса. Для этого необходимо поместить во внешний термоизолирующий купол внутренний жилой модуль. Таким образом, получится конструкция, которую мы назвали “Дом в Доме”. |
| Масштаб организации работ | Мы проводили эксперимент с тремя типами термосов.
Использовались два термоса с железной колбой и один - со стеклянной колбой.
С помощью термо-щупа мы измеряли изменения температуры в каждом термосе за 24 часа.
Термос со стеклянной колбой:
за 24 часа потерял 94,1°-54,9°=39,2° град.С;
за 6 часов потерял 39,2°:6=6,5° град.С;
а в среднем за час он терял 39,2°:24=1,6° град.С.
Старый термос с железной колбой:
за 24 часа потерял 93,9°-50,2°=43,7° град.С;
за 6 часов потерял 43,7°:6=7,3° град.С;
а в среднем за час он терял 43,7°:24=1,8° град.С.
Новый термос с железной колбой:
за 24 часа потерял 93,3°-33,1°=60,2° град.С;
за 6 часов потерял 60,2°:6=10° град. С;
а в среднем за час он терял 60,2°:24=2,4° град.С.
m - всюду одинаковая (1кг),т.к ρ воды =1000 кг/куб.м,
с воды= 4 200дж/кг град.С
Расчеты:
Δt1 = 39,2°С Q1=164 640 дж
Δt2 = 43,7°С Q2=183 540 Дж
Δt3 = 33,1°С Q3=139 020 Дж
Создание термоса в домашних условиях
Для проведения испытания модели термоса будем использовать холодную воду. Заливаем воду в термос. Предварительно следует измерить её температуру.
Все данные о температуре воды мы будем заносить в таблицу. Испытания термоса будут проходить в течение шести часов. Каждый час мы будем замерять температуру воды.
Термос во время испытания будет находиться в комнате на столе при комнатной температуре 21 град. С.
|
| Полученные результаты | Модель термоса успешно прошла испытания. Термос остался целым, вода в нем сохранилась до конца испытания. Изменение температуры воды в термосе происходило плавно и постепенно.
Через шесть часов вода стала комнатной температуры. В среднем температура воды поднималась на 3 градуса С каждый час.
Эти данные позволяют сделать вывод о том, что такую модель термоса можно изготовить в домашних условиях и использовать для хранения холодных жидкостей. Таким термосом можно воспользоваться на даче, на прогулках, во время пикника. Ещё одним достоинством этой модели можно считать его небольшой вес и небьющуюся колбу. Самое главное, что мы поняли – изготовление термоса в домашних условиях возможно, если при этом учитываются все физические процессы, протекающие внутри этого устройства.
|
| Кому нужны результаты проекта | Изготовление термоса в домашних условиях - реально
Главная задача при моделировании термоса - это уменьшить теплопроводность колбы.
Свойства термоса зависят как от типа колбы, так и от термоизоляционного материала.
|
| Перспектива дальнейшнего развития проекта | Мы решили исследовать вопросы применения термосов в космической сфере, например, в марсианостроении.
Освоение Марса пока находится в области фантастики. Но в будущем одной из главных задач станет постройка жилых модулей на Марсе, которые необходимо будет обогревать и изолировать от холодного вакуума при помощи термоизолирующего купола.
В настоящее время проводятся исследования нужного материала для создания каркаса жилого купола. Материал для Ice Dome должен выдерживать суровые марсианские условия, ультрафиолетовое излучение, перепады температуры и песчаные бури.
Мы предлагаем усовершенствовать данную конструкцию, используя изученные нами свойства термоса. Для этого необходимо поместить во внешний термоизолирующий купол внутренний жилой модуль. Таким образом, получится конструкция, которую мы назвали “Дом в Доме”.
|
