Термос устройство и применение сообщение по физике
Обновлено: 05.07.2024
Термос – вид посуды, который люди используют по сей день с целью поддержания высокой температуры продуктов питания. Термос является незаменимой частью в походах, когда нужно сохранить напиток горячим на протяжении долгого времени.
Термосу нужно как можно меньше отдавать тепло в окружающую среду для того, чтобы сохранить в нём постоянную температуру.
Потребность в массовом производстве сосудов, способных поддерживать заданную температуру, появилась во второй половине XIX века. Ученые разрабатывали различные конструкции контейнеров из стекла со сдвоенными стенками, однако в межстенье закачивали сжиженный газ, который быстро улетучивался.
Современную концепцию термосов предложил А.Ф. Вейнхольц в 1881 году. Он разработал контейнер из стекла со сдвоенными стенками, внутри которых был полностью откачан воздух (Ящик Вейнхольда). При этом объем сосуда, в плане температуры, практически перестал зависеть от температуры внешних стенок.
Спустя 11 лет в 1892 году физик и химик из Шотландии Д. Дьюар улучшил изобретение своего немецкого коллеги. Форма контейнера сменилась на колбу с узким верхним проёмом и парой стенок; это предотвращало быстрое испарение полученных газов. Для лучшей изоляции сосуд изнутри был покрыт тонким серебряным слоем.
Кроме того, от внутренней поверхности, напоминающей зеркало, хорошо отражалось тепловое излучение. Изделие подвешивалось при помощи пружин в специальном кожухе из металла. С помощью своего изобретения Дьюар получил и даже смог в течение определённого времени сохранить водород в жидком и твёрдом состоянии. Однако ни он, ни Вейнхольд не стали патентовать уникальный контейнер: они не считали, что их изобретения смогут принести кому-либо ощутимую прибыль.
В 1903 году Р. Бургеру, немецкому производителю стекла, пришла в голову мысль усовершенствовать сосуд Дьюара, чтобы использовать его не только в научных целях, но и в бытовых. Колбу поместили в металлический корпус, для большей герметичности добавили пробку, закрывающую сосуд. Конструкцию дополнили удобной крышкой, которой отводилась роль небольшого стакана. Новшеством стала внутренняя система, при помощи которой колба поддерживалась изнутри. До этого момента колба закреплялась лишь у горлышка всей конструкции, из-за чего являлась достаточно хрупким изделием.
Виды термосов. Преимущества и недостатки
Термос со стальной колбой изготавливают из прочной нержавеющей стали.
Его преимуществами являются долговечность, прочность и технологичность в обработке. Благодаря корпусу из нержавеющей стали, колба имеет не только большой срок эксплуатации, но и отличную стойкость к деформациям за счет своей прочной отполированной поверхности, поэтому термос способен прослужить человеку долгие годы.
Термос из стали удобен в производстве, ремонтопригодности и обладает высокими эксплуатационными качествами. Однако он не лишен недостатков. Термос, изготовленный из металла, характеризует высокая теплопроводность, так как он быстро меняет температуру - быстрее нагревается и быстрее остывает.
Также необходима дополнительная обработка термоса кипятком перед непосредственным использованием, иначе колба заберет часть энергии, и тем самым напиток будет холоднее. Поскольку высококачественная нержавеющая сталь намного дороже стекла, термосы со стальной колбой стоят дороже термосов со стеклянной колбой.
Корпус термоса со стеклянной колбой в основном изготавливают из металлопластмассы, жестяной пластины или пластика. Его преимуществами являются низкая теплопроводность, гигиеничность и вес. Термос со стеклянной колбой отличается меньшей массой по сравнению с термосом со стальной колбой.
Стоит учесть, что стекло хорошо проводит тепло и не вступает во взаимодействие с другими веществами, именно поэтому после использования термос со стеклянной колбой не перенимает ни от чего запахи. Но и термос со стеклянной колбой имеет свои недостатки. Стекло – хрупкий материал, поэтому оно подвержено спонтанному разрушению. Не стоит забывать о свойствах стекла: в термос со стеклянной колбой нельзя заливать кипяток, если его принесли с холода, иначе стекло может лопнуть. [6,9]
Устройство термоса и принцип работы
Работа термоса основана на сохранении тепла внутри себя, поэтому его нужно изолировать от внешней среды, которая заставляет его остывать. Самый простой изолятор веществ — это вакуум, так как вакуумная технология исключает все три механизма теплопередачи. Поэтому во многих термосах применяют вакуум, т.е. пространство, где нет никаких веществ, следовательно, и передавать тепло от колбы в окружающую среду будет нечем.
Принцип работы термоса схож с сосудом Дьюара, который представляет собой сосуд из двойных стенок. Между стенками находится вакуум или воздух. Сам сосуд сделан либо из стекла, либо из нержавеющей стали. Внутренняя часть колбы покрыта отражающим материалом, который отражает тепло внутри термоса. Внешняя часть термоса изготавливается либо из металла (больше механической прочности), либо из пластика. [3, 8]
Чтобы сохранить жидкость горячей, нужно как можно дольше препятствовать передаче тепла от содержимого термоса к окружающему воздуху. А чтобы сохранить лед в термосе от таяния, нужно наоборот, предотвратить передачу тепла льду от окружающего термос воздуха. Как мы уже говорили, тепло может передаваться тремя способами: теплообменом, излучением и конвекцией. Чтобы изготовить термос, нужно максимально уменьшить передачу тепла каждым из этих способов.
Главная часть термоса — колба (или сосуд Дьюара), сосуд с двойными стенками. Из пространства между стенками термоса откачан воздух — там образуется вакуум, предотвращающий теплообмен и конвекцию. А если покрыть чашку отражающей пленкой, как зеркало, излучение также будет отражаться. Благодаря этому температура внутри колбы изменяется медленнее. То есть в ней холодное дольше остается холодным, а горячее — горячим.
Однако даже в самом хорошем термосе вода со временем остывает. Почему? Во-первых, невозможно полностью изолировать содержимое термоса — остается горлышко, которое не изолировано. Основные потери тепла происходят через пробку. Кроме того, как бы хорошо ни откачивали воздух, абсолютный вакуум создать нельзя. То же самое и с зеркальной поверхностью — она не может отразить все лучи. Даже качественное новое зеркало отражает около 90% лучей, а старое, покрытое пылью, — не больше 70%.
Термос – бытовая посуда с теплоизоляционными свойствами, способная сохранять температуру продуктов длительное время. Термосы применяются для хранения горячих и холодных продуктов до суток. Они нашли широкое применение в быту.
Что можно хранить
Путешественники могут взять с собой в термосе горячий чай, кофе или кипяток. Отдельные разновидности термопосуды способны размещать в себе первые и вторые блюда. Рыбаки используют термосы не только чтобы взять горячие напитки, и для приготовления прикормки. В термос засыпается перловая крупа и заливается кипяток. В нем она стоит всю ночь, и на утро прикормка готова. Приготовленная таким способом перловка не разваривается, поэтому может даже насаживаться на крючок как наживка. Термосы также используют водолазы и любители подводной охоты. Теплая вода из них с мыльным раствором применяется для подготовки гидрокостюма перед одеванием, если нырять приходиться в холодное время года.
Термосы эффективно сохраняют температуру продуктов и жидкостей, поэтому даже спустя 6-8 часов можно налить в чашку обжигающий чай, что очень удобно в тех случаях, если нет возможности воспользоваться чайником.
Как устроен термос
Устройство термоса имеет сложную в плане изготовления конструкцию. В его основе лежит колба с двойными стенками, между которыми находится вакуум. Внутренняя часть колбы окрашена серебристой краской, поэтому имеет зеркальный эффект. Сверху она окружена защитным корпусом, а между ними заложен слой утеплителя. На колбу накручивается плотная крышка. В некоторых моделях используется дополнительная крышка на внешнем корпусе.
Благодаря тому, что колба состоит из двух стенок, а между ними находится вакуум, то передача температуры между стенками не происходит. Единственным слабым местом термоса, сквозь которое проходят теплопотери, является крышка. Чем больше ее площадь, тем скорее произойдет уравнивание температуры продуктов внутри термоса с наружной средой.
Виды по конструктивным особенностям
Все термосы разделяют на 3 категории:
- Для жидкости.
- Для еды.
- Универсальные.
Для жидкости
Термос для жидкости является самым популярным и компактным. Колба оснащается узкой горловиной, благодаря чему потери тепла через крышку происходят менее интенсивно. Данные устройства имеют пробку диаметром 25-55 мм. Обычно кроме основной пробки на колбе, применяется внешняя крышка на корпусе. Она используется в качестве стакана. Нужно раскрутить крышки термоса и налить содержимое в первую из них, или воспользоваться чашкой. Более совершенные устройства имеют на внутренней крышке небольшую защелку, которая открывает маленькое отверстие. Оно позволяет наливать содержимое без полного выкручивания внутренней пробки.
Более вместительные термосы для удобства имеют крышку с пневмонасосом. С его помощью можно наливать содержимое не переворачивая устройство. Достаточно нажать на кнопку и напиток польется тонкой струйкой в подставленную чашку или стакан. Стоит отметить, что модели с насосом быстрее отдают тепло, поскольку являются недостаточно герметичными. Сладкие напитки довольно быстро приводят в негодность уплотнительные кольца внутри помпы, поэтому она начинает заедать и после остановки прокачки наблюдается протечка, если положить колбу горизонтально.
Также существуют термокружки. Они выполнены в виде стакана с крышкой. Чтобы выпить напиток необходимо отвинтить крышку и пить прямо с термокружки. Такая термопосуда имеет небольшой объем. Обычно в ней вмещается одна порция напитка. Преимущества применения термокружки заключается в том, что она легкая и компактная. Она подойдет в тех случаях, если планируется пить напиток не более одного раза в ближайшие несколько часов.
Лучше всего будет сохранена температура в термосе, если крышка не имеет отверстий. Таким образом, самые простые и недорогие модели на деле оказываются более производительными, чем дорогостоящие с помпой.
Для еды
Отдельной группой идут термосы для еды. Их отличительной особенностью является наличие широкой горловины диаметром 65-80 мм. В них хранятся первые и вторые блюда. Чаще всего их выбирают для переноски супов, поскольку насыпать более сухие блюда через довольно узкую горловину неудобно.
Отдельной категорией в пищевых термосах идут термоемкости с контейнерами. Они имеют от 2 и более съемных судков, что позволяет в каждом из них укладывать различные блюда. Стоит учитывать, что нельзя одновременно закладывать одно блюдо горячим, а другое холодным. Термосы способны изолировать содержимое только от внешней среды, но не между собой. Колбы с судками могут иметь в своей комплектации вилку и ложку, которые скрываются внутри корпуса, что исключает их потерю при транспортировке.
Универсальные
В том случае если термоемкость применяется для различных целей, то идеальным решением будут универсальные термосы. Они могут использоваться как для продуктов, так и для жидкости. Особенность их конструкции заключается в том, что они оснащаются универсальной крышкой. Она имеет внутреннюю узкую пробку. Если нужно добраться до еды, то нужно отвинтить крышку, а если потребуется налить жидкость, то открывается пробка. Универсальный термос такой конструкции не может одновременно переносить еду и напиток.
Разновидности по материалам изготовления
По материалам изготовления внутренней колбы термосы разделяют на следующие виды:
- Стеклянные.
- Стальные.
- Пластиковые.
Термос со стеклянной колбой требует аккуратного обращения, поскольку в случае падения она легко разбивается. Данная конструкция отлично подходит в том случае, если необходимо обеспечить продолжительное хранение жидкости или продуктов. Главным достоинством стекла является то, что его легко мыть. Оно не впитывает запахи и долго поддерживает температуру.
Термосы со стальной колбой являются самыми прочными. Их единственный недостаток заключается в весе, поскольку они самые тяжелые. Такая колба не боится упасть на землю. Для изготовления колб используется нержавеющая сталь. Как правило, если внешний корпус термоса выполнен из стали, то это говорит о том, что колба также металлическая. Металл не напитывает запахи, но на его поверхности могут оставаться пятна, которые сложнее удалять, чем со стекла. Устройство со стальной колбой отлично подойдет для туристических целей, когда термическая посуда может получить серьезную встряску.
Пластиковые колбы являются самыми дешевыми. Они хорошо переносят падение, но при заливании жидкости зачастую выделяют специфический запах, который отчетливо ощущается. Взяв с собой горячую воду, можно будет почувствовать все оттенки вкуса пластмассы. Кроме того, что пластик может давать свой запах, он еще и напитывает ароматы тех жидкостей, которые в нем хранились. Если залить в такую колбу кофе, то его запах будет еще долго ощущаться в прочих продуктах, которые будут в ней храниться.
Колбы из пластика подойдут в тех случаях, если нужно сохранить теплую воду для технических целей, или когда переносятся однотипные напитки, которые заливаются при температуре меньше 100 градусов. Если заполнить колбу сильно кипящей жидкостью, то она напитает запах пластика. Стоит отметить, что данное утверждение не всегда верно, поскольку отдельные производители применяют высококачественный пластик, но подавляющее большинство ассортимента представленного на рынке к данному классу не относятся. Лучше избегать категории термосов с пластиковыми колбами.
Факты о применение термосов
Термос сохраняет холодную температуру в 2-3 раза дольше, чем тепло. Его можно использовать для хранения прохладительных напитков и мороженого. Даже в сильную жару холодная вода будет давать освежающую прохладу спустя 30 часов с момента заправки. Что касается продуктов с высокими температурами, то полное охлаждение в самых качественных колбах происходит за 24 часа. Все зависит от того насколько низкая температура окружающей среды. Нормой считается, если за 6 часов хранения продукт или жидкость остыли на 10-14 градусов.
Интенсивность остывания зависит не только от того насколько широкая крышка, и есть ли в ней отверстия, но и от вместительности термоса. Чем больше в него налито жидкости или уложено продуктов, тем дольше они сохраняют свою температуру. Также замечено, что термос, который находится в спокойном состоянии, обладает меньшей интенсивностью остывания. Если он поддается постоянной встряске, то потеря тепла происходит более интенсивно. В связи с этим нужно постараться закрепить его таким образом, чтобы предотвратить расплескивание жидкости внутри колбы. Это объясняется тем, что горячая жидкость при встряске касается крышки, что приводит к быстрому остыванию. В том случае если колба стоит в спокойном состоянии, то между жидкостью и пробкой находится воздух, что снижает интенсивность теплообмена. Также нужно избегать хранения заполненного термоса лежа.
На что обратить внимание при покупке
Покупая термос, стоит визуально проверить внутреннюю колбу на наличие сколов, царапин и трещин. Также нужно закрыть колбу крышкой и потрясти. Если будет слышно звон, то это говорит о том, что колба повреждена или закреплена плохо, и удержание температуры будет невозможным. Обязательно нужно проверить внутреннюю колбу на наличие резких неприятных запахов, поскольку если они есть, то и сохраняться.
После покупки термоса его нужно заполнить горячей водой до верха и закрыть. Если внешний корпус станет горячим, то это говорит о том, что внутренняя колба пробита и жидкость вытекает. В этом случае нужно сдать поврежденный или бракованный прибор продавцу и заменить его другим.
Люди часто пользуются термосом, не задумываясь о том, как он работает. Ведь даже через несколько часов обычный чай в термосе остаётся такой же горячий. На его температуру не влияет даже погода на улице. Что же помогает сохранить чай горячим? Из чего изготавливают термос? У меня появилось большое желание, понять принцип работы термоса, узнать об этом изобретении, как можно больше.
Данная работа будет посвящена рассмотрению вопроса о термосе и его устройстве, а также способам изготовления термоса в домашних условиях.
Объект исследования - термос .
Предмет исследования - физические свойства термоса.
Гипотеза исследования : Я предполагаю, что, изучив строение термоса и механизмы протекания в нем физических явлений, можно создать термос в домашних условиях.
Цель исследования : создание термоса в домашних условиях.
изучить теоретический материал, раскрывающий понятие термос, принципы работы термоса, его физические свойства;
обобщить наблюдения, раскрывающие условия остывания жидкости в термосе;
определить материалы необходимые для создания термоса в домашних условиях;
создать термос в домашних условиях;
Методы исследования:
Теоретические : изучение литературы по заявленной теме исследования, классификация собранных материалов, обобщение материалов.
Эмпирические : наблюдения за протеканием физических явлений при изготовлении термоса в домашних условиях.
Математические : определение температурных значений жидкости в испытуемых моделях термосов.
Итогом моей работы станет создание термоса в домашних условиях.
Основная часть:
Что такое термос?
Термос (в переводе с греческого) "therme" - горячий. Такое название сосуду дал житель Мюнхена.
Термос - вид бытовой теплоизоляционной посуды для продолжительного сохранения более высокой или низкой температуры продуктов питания, по сравнению с температурой окружающей среды.
История создания термоса
Известный шотландский химик XIX века Джеймс Дьюар совершил целый ряд открытий в области физики и химии, но, пожалуй, в народе он запомнился, благодаря своему бытовому изобретению.
В 1892 году Джеймс Дьюар разработал изолирующую колбу, которая известна в науке под названием сосуд Дьюара. Конечно, колба была изобретена для хранения химикатов, но именно она стала моделью современного термоса.
В 1903 году берлинский производитель стеклянных изделий Рейнгольд Бургер усовершенствовал сосуд Дьюара, изобретённый в 1892 году шотландским физиком и химиком Джеймсом Дьюаром. Для удобного использования этого сосуда в быту (хранения напитков), он добавил к нему металлический корпус, пробку и крышку-стаканчик. Также, им была разработана система поддержки внутренней стенки колбы, так как она держалась только в одном месте у горловины сосуда и из-за этого легко ломалась при активном использовании
В 1904 году впервые в хозяйственных целях была выпущена первая партия термосов. Устройство настолько было совершенно и просто в применении, что не изменилось практически и по сей день.
Термос стали широко использовать в научных экспедициях многие исследователи. Он стал бортовой принадлежностью самолётов. С термосом было удобно летать даже на воздушном шаре. Простые люди также стали широко использовать термос в своей жизни.
В наше время термос – доступный, удобный и полезный предмет, который имеется в каждом доме.
Конструкция термоса
Вакуум - пространство свободное от вещества, т. е. пространство которое практически ничем не заполнено, очень сильно разреженный газ.
Изобретение стало успешным. Дьюард добился того, что газы в такой колбе сохранялись очень хорошо. Это стало поводом, чтобы использовать колбу (сосуд Дьюарда) в термосе.
Основной элемент термоса - колба, которая сделана из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми выкачан воздух (создан вакуум). Кроме этого есть пробка, которая закрывает отверстие колбы и крышка, закрывающая весь сосуд.
В зависимости от типа используемой пищи, современные бытовые термосы можно разделить на следующие виды:
Термосы для напитков — имеют узкую горловину диаметром 25—55 см
Термосы с пневмонасосом - в конструкции крышки такого термоса есть насос для извлечения жидкостей путём нажатия на кнопку, и выводное отверстие сбоку для наливания. Предназначены для настольного использования.
Пищевые термосы — имеют широкую горловину, диаметр которой практически равен диаметру корпуса (от 65—80 мм). Предназначены для хранения первых и вторых блюд, мороженого и других видов пищевых продуктов.
Универсальные термосы — отличаются от пищевых термосов только конструкцией пробки, которая имеет дополнительное, более узкое, отверстие для наливания напитков.
Пищевые термосы с судками — термосы, в которые стопкой, друг на друга, вкладывается 2—3 пластиковые или металлические ёмкости (контейнеры), позволяющие одновременно раздельно хранить различные виды блюд — например для обеда: холодную закуску с первым и вторым блюдом.
Сущность физических явлений, происходящих внутри термоса
Чтобы понять принцип работы термоса, следует более подробно остановиться на сущности тех физических явлений, которые происходят внутри него.
1 Крышка термоса
3 Корпус термоса
4 Зеркальная колба
Задача термоса - сохранять жидкость как можно дольше горячей, т. е. сохранять тепловую энергию жидкости, не дать ей остывать. В физике процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному называется теплопередачей.
Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии или теплопередача от одного тела к другому до наступления равновесия. Тепло всегда передаётся от более горячих тел более холодным. Это значит, что если не защищать горячий чай в термосе, то он очень скоро станет холодным, так как тепловая энергия чая будет передаваться воздуху. Чай постепенно остынет.
Виды теплопередачи
Что требуется учитывать в устройстве термосе, чтобы остановить процесс теплопередачи. Требуется разобраться с видами теплопередачи, чтобы понять, как правильно должен работать термос.
Различают три вида теплопередачи:
Теплопроводность.
Это способ передачи тепла (энергии) от более нагретых участков тела к менее нагретым участкам, или от более горячих тел к менее нагретым при непосредственном соприкосновении.
Например, если холодную ложку опустить в кипяток, то ложка нагреется. Ложке сообщается некоторое количество теплоты, а вода - охладится, т.е. она теплоту отдает ложке.
Хорошие проводники тепла – металлы, хуже проводят тепло жидкости. Очень плохо проводят тепло воздух, пластмасса, дерево, поролон, пенопласт, строительная пена и т.д.
Данный вид теплопередачи широко используется в устройстве термоса. Между стенками колбы нет воздуха, там вакуум. Вакуум обладает самой низкой теплопроводностью, поэтому остывание жидкости в термосе происходит очень медленно.
Это способ передачи тепла (энергии) струями жидкости или газа.
Например, от горячей батареи нагревается воздух около нее, он становится легче и поднимается наверх, а холодный воздух опускается вниз. Следующая партия воздуха нагревается и поднимается вверх, а более холодный воздух опускается вниз. Так постепенно происходит передача тепла от батареи ко всему воздуху в комнате. Если чайник с водой поставить на плиту, то внизу вода нагреется, станет легче и теплая вода поднимется наверх, а холодная вода опуститься вниз, т.к. она более тяжелая. Данное физическое явление могло бы наблюдаться в термосе, если бы горло колбы не закрывалось специальной пробкой, которая препятствует передаче тепла от жидкости в воздух.
Это способ передачи тепла (энергии) в виде невидимых лучей. Все тела, нагретые до любой температуры, излучают невидимые лучи, передающие тепло. Чем выше температура тела, тем больше излучается энергии.
Если поднести руку сначала к слабо нагретому утюгу, а потом к сильно нагретому, то рука во втором случае почувствует больше тепла. Это объясняется тем, что горячий утюг излучает энергии больше.
Учёные выяснили, что светлые блестящие поверхности отлично отражают тепло, а темные поверхности наоборот,очень хорошо поглощают энергию. Эти физические явления тоже использовали в устройстве термосе. Колба термоса покрыта слоем из отражающего зеркального материала. Это помогает ей отражать энергию жидкости, и она меньше остывает. Зеркальная поверхность мало нагревается, поэтому колба остаётся холодной.
Например, раньше колбы покрывали слоем серебра. Серебро – блестящий светлый металл. Теперь для изготовления колб всё чаще используют полированную нержавеющую сталь.
Данное теоретическое исследование помогло раскрыть секреты устройства термоса. Обобщая полученные данные, можно сказать, что главная задача термоса – хранить тепло как можно дольше. Этого можно добиться, если учитывать физические процессы, которые протекают внутри термоса. Необходимо, чтобы теплопередача между горячей жидкостью и холодным воздухом была как можно меньше. Этого добиваются производители термосов. Возможно ли достижение такого эффекта в домашних условиях? На этот вопрос я постараюсь ответить в следующей части моей работы.
Практическая часть:
Изготовление термоса в домашних условиях
Для изготовления термоса в домашних условиях я буду использовать подручные средства, которые есть в каждом доме. Вариантов изготовления термоса может быть несколько.
1. Модель термоса
Для модели термоса мне потребуются следующие материалы и инструменты:
Пластиковая бутылка 1.5 л.
Пластиковая бутылка 2 л.
Теплоизоляционный материал - газеты
Светоотражающий материал - фольга
В ходе работы мне следует изготовить колбу и корпус термоса. Я буду
работать по плану:
Возьму пластиковую бутылку емкостью 2 л. Разрежу её пополам, чтобы получилась верхняя и нижняя части. Срежу у неё винтовую часть горлышка. Эти части потребуются для изготовления корпуса термоса.
Возьму пластиковую бутылку 1.5 л и обернём её фольгой, плотно прижимая её к стенкам бутылки. Следует обматывать бутылку матовой стороной наверх, чтобы блестящая сторона оказалась внутри. Слой фольги должен покрывать всю бутылку, в том числе и дно. Бутылка будет играть роль колбы.
Теперь обмотаю бутылку несколькими слоями газет. Чем больше слой газет, тем лучше. Газетный слой должен быть на стенках и дне бутылки.
Чтобы газеты хорошо держались на бутылке, обмотаю их скотчем. Слой газет необходим для создания теплоизоляционного слоя.
Верхний слой газет ещё раз обмотаю фольгой.
Следующий шаг – это размещение подготовленной маленькой бутылки в верхнюю и нижнюю части большой бутылки.
Следует обмотать скотчем половинки большой бутылки, чтобы она не распалась.
Модель первого термоса готова.
Особенности модели термоса
У данной модели есть свои особенности. Так как колба выполнена из пластиковой бутылки, то наливать в неё горячую воду не рекомендуется. От горячей воды колба может деформироваться. Поэтому при испытаниях этой модели я буду использовать холодную воду.
Испытания модели термоса
Для проведения испытания модели термоса буду использовать холодную воду. Заливаю воду в термос. Предварительно следует измерить её температуру. Испытания термоса будут проходить в течение шести часов. Каждый час я буду замерять температуру воды. Термос во время испытания будет находиться в комнате на столе при комнатной температуре +21.
Температурные значения воды
Величина изменения температуры воды
Начало испытания
+ 2 (воду взяла из скважины)
Через шесть часов вода стала комнатной температуры. Эти данные позволяют сделать вывод о том, что такую модель термоса можно изготовить в домашних условиях и использовать для хранения холодных жидкостей. Для увеличения теплоизоляции можно использовать другие теплоизоляционные материалы. Например, поролон, синтепон, пенопласт. Это позволит увеличить время нагревания жидкости. Вода будет нагреваться ещё медленнее. Ещё одним достоинством этой модели можно считать его небольшой вес и небьющуюся колбу.
Моя экспериментальная работа по изготовлению моделей термосов и исследования температурных значений воды доказала, что изготовить термос в домашних условиях вполне реально. У самодельных термосов есть свои плюсы:
Это использование подручных бросовых материалов.
Это низкая себестоимость такого изделия по сравнению с купленным термосом.
Это небольшой вес изделия.
Это технологическая простота в изготовлении.
Это достаточная прочность изделия.
Но есть и минусы:
Остывание или нагревание воды происходит быстрее, чем в заводских моделях.
Внешний вид изделия не совсем привлекателен.
Самодельный термос невозможно вымыть после использования, так как горлышко бутыли, которую использовали для изготовления колбы, узкое.
Самое главное, что я поняла – изготовление термоса в домашних условиях возможно, если при этом учитываются все физические процессы протекающие внутри этого устройства.
Мир физических явлений чрезвычайно разнообразен. Моя исследовательская работа заинтересовала меня, потому что я смогла объяснить процесс сохранения тепла с научной точки зрения. Было сложно понять суть физических явлений.
В ходе своей работы я узнала историю появления термоса и выяснила устройство этого изделия, я поняла суть протекающих в нём физических явлений. Это позволило мне сконструировать модель термоса. Главное, что требовалось при моделировании – это уменьшить теплопроводность колбы. Наш эксперимент по использованию самодельного термоса в домашних условиях можно считать удачным. Он доказал, что изготовление термоса в домашних условиях реально и выполнимо. Это значит, что моя гипотеза подтвердилась. я уверенно могу сказать, что знания физических закономерностей помогает человеку жить.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Проектная работа Термос, 8 класс.docx
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Проектная работа по физике
Руководитель: Завалко С.В.,
Каждый современный человек хоть раз в жизни пользовался термосом.
Я давно хотел узнать устройство и принцип работы термоса. А также хотел сам изготовить термос, который можно использовать в жизни для хранения горячих продуктов.
Для достижения своей цели я изучил исторический материал, узнал про изобретения ……
Это слово давно стало нарицательным и вошло во все словари. Между тем, изобретатели прототипов термоса были далеки от коммерции.
Те́рмос — вид бытовой теплоизоляционной посуды для продолжительного сохранения более Теоретические основы.
высокой или низкой температуры продуктов питания, по сравнению с температурой окружающей среды. Является разновидностью сосуда Дьюара .
Термос может использоваться не только для хранения готовых напитков и еды, но и для их приготовления, например — различных настоев и каш .
В 1903 году берлинский производитель стеклянных изделий Рейнгольд Бургер, усовершенствовал сосуд Дьюара, изобретённый в 1892 году шотландским физиком и химиком Джеймсом Дьюаром. Для удобного использования этого сосуда в быту, он добавил к нему металлический корпус, пробку и крышку-стаканчик. Им была разработана система поддержки внутренней стенки колбы, так как она держалась только в одном месте у горловины сосуда и из-за этого легко ломалась при активном использовании — на это изобретение Рейнгольд Бургер получил немецкий патент, заявка на который была подана 30 сентября.
Фрагмент заявки на патент термоса от 23 октября 1906 года
Правопреемником данного патента становится американская фирма American Thermos Bottle Company. Также в 1907 году права на производство термоса были проданы ещё двум компаниям — канадской Canadian Thermos Bottle Co и британской Thermos Limited ря 1903 года.
Конструкция термоса.
Основной элемент термоса — колба (сосуд Дьюара) из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми выкачан воздух) для уменьшения теплопроводности и конвекции между колбой термоса и внешней средой. Для уменьшения теплового излучения , внутренние поверхности стеклянной колбы покрывают слоем из отражающего, зеркального материала. Наружный корпус термосов со стеклянной колбой изготавливается из пластмассы или металла, колба из металла одновременно является корпусом термоса.
Разновидности.
В зависимости от типа используемой пищи, современные бытовые термосы можно разделить на следующие виды:
Термосы для напитков — имеют узкую горловину диаметром 25—55 мм .
Термосы с пневмонасосом — в конструкции крышки такого термоса есть насос для извлечения жидкостей путём нажатия на кнопку, и выводное отверстие сбоку для наливания. Предназначены для настольного использования.
Пищевые термосы — имеют широкую горловину , диаметр которой практически равен диаметру корпуса (от 65—80 мм). Предназначены для хранения первых и вторых блюд , мороженого и других видов пищевых продуктов.
Универсальные термосы — отличаются от пищевых термосов только конструкцией пробки, которая имеет дополнительное, более узкое, отверстие для наливания напитков.
Пищевые термосы с судками — термосы, в которые стопкой, друг на друга, вкладывается 2—3 пластиковые или металлические ёмкости (контейнеры), позволяющие одновременно раздельно хранить различные виды блюд — например для обеда : холодную закуску с первым и вторым блюдом.
Выбранный для просмотра документ Проектная работа Термос.pptx
Описание презентации по отдельным слайдам:
Цель работы: 1. Изучить устройство термоса. 2. Узнать виды термосов. 3. Изготовить термос.
Конструкция термоса. Основной элемент термоса — колба (сосуд Дьюара) из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми выкачан воздух) для уменьшения теплопроводности и конвекции между колбой термоса и внешней средой. Для уменьшения теплового излучения, внутренние поверхности стеклянной колбы покрывают слоем из отражающего материала. Наружный корпус термосов со стеклянной колбой изготавливается из пластмассы или металла, колба из металла одновременно является корпусом термоса.
Разновидности термосов. Термосы для напитков
Термосы с пневмонасосом
Результаты эксперимента Мой термос Контрольныйсосуд Начало наблюдения 70градусов 70 градусов Температура через 1 час 65 градусов 36 градусов Температура через 3часа 60 градусов 23градуса Температура через 6 часов 50градусов 23градуса
Спасибо за внимание.
Краткое описание документа:
Проектная работа по теме "Термос" выполнена обучающимся 8 класса. В работе представлен исторический материал, современные типы термосов. В презентации к работе приведены экспериментальные данные, проведенные с термосом изготовленном самостоятельно из подручных материалов. Данная проектная работа была представлена на школьной научно-практической конференции.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
- Сейчас обучается 933 человека из 80 регионов
Курс повышения квалификации
Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam
- Курс добавлен 31.01.2022
- Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 609 238 материалов в базе
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 03.08.2018 4939
- RAR 1.4 мбайт
- 52 скачивания
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Завалко Светлана Викторовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы
Время чтения: 0 минут
Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России
Время чтения: 1 минута
Время чтения: 2 минуты
Курские власти перевели на дистант школьников в районах на границе с Украиной
Время чтения: 1 минута
Новые курсы: функциональная грамотность, ФГОС НОО, инклюзивное обучение и другие
Время чтения: 15 минут
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Читайте также: