Презентация на тему "Какой камень лучше?" 11 класс

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Научно – практическая конференция «Старт в науку» Какой камень лучше? Работу выполнил учащийся 11А класса Бухминов Юныс МОУСОШ №1 с.Средняя Елюзань Научный руководитель - учитель физики Куряев Аббяс Ибрагимович – заслуженный учитель РСФСР ОТДЕЛ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДИЩЕНСКОГО РАЙОНА МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1 С.СРЕДНЯЯ ЕЛЮЗАНЬ 2011г

• 
  Слайд 2
  

  Цель работы: научиться исследовать тепловые свойства камней. Задачи: Экспериментальным путем измерить удельные теплоемкости разных сортов камней для парного отделения бани

• 
  Слайд 3
  

  Теоретическая часть Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов. Она не является какой-то постоянной величиной. У одного и того же тела она может изменяться. Количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела (или выделяемое при остывании), зависит от массы этого тела, от изменения температуры и рода вещества. Количество теплоты обозначают буквой Q, измеряют в джоулях (Дж). Количество теплоты, которое необходимо передать телу массой 1кг для того, чтобы его температура изменилась на 1Ċ, называется удельной теплоемкостью вещества. Удельная теплоемкость обозначается буквой C и измеряется в Дж/кг×град. Все окружающие нас тела обладают энергией. Кроме механической энергии, существует еще один вид энергии. Это внутренняя энергия. Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты.

• 
  Слайд 4
  

  Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяемое им при охлаждении, следует удельную теплоемкость умножить на массу тела и на разность между конечной и начальной температурами Q = c×m×(t2 – t1) Опыты показывают, что если между телами происходит теплообмен, то внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается на столько, на сколько уменьшается внутренняя энергия остывающихся тел. Q1 = Q2

• 
  Слайд 5
  

  В парном отделении бани получают пар при соприкосновении воды с раскаленными камнями. Вода, испаряющаяся на поверхности камней, расположенных ниже, поднимается через горячие камни нагревается до температуры, выше 100 °С. Этот пар называют «сухим» паром. Для получения «сухого» пара камни нужно нагреть до довольно высокой температуры. «Паропроизводительность» бани, надо полагать, зависит от множества факторов: от рода (сорта) камней, размеров камней, плотности, теплоемкости и т.д. Я поставил цель измерить удельную теплоемкость разных сортов камней калориметрическими опытами.

• 
  Слайд 6
  

  Я попытался ответить на один вопрос: какой камень способен дать, при прочих равных условиях, больше пара или как подобрать камень с лучшей «паропроизводительностью» при одинаковом расходе топлива. Для этого я взял шесть образцов камней и опытным путем вычислил их удельные теплоемкости при охлаждении от 100°С. Исследовательская часть В нашем селе бани имеют практически каждая семья, они отличаются по конструкции, каждый хозяин старается улучшить экономичность и удобство своего сооружения. Как построить баню с оптимально хорошими показателями – однозначно ответить не может никто.

• 
  Слайд 7
  

  Образцы камней №1 №2 №3 №4 №5 №6 №1 Пережженный кирпич – Камешкирский «свар» №2 Опока камешкирская №3 Песчаник чаадаевский №4 Песчаник рязанский №5 Окатыш черноморский №6 Опока Набережно - Челнынская

• 
  Слайд 8
  

  Данные,полученные в ходе эксперимента, укказаны в таблице

• 
  Слайд 9
  

  Обозначения величин в таблице: mк, г – масса камня t1, °С –температура холодной воды t2, °С – температура кипятка, (камня) t, °С – температура воды и камня после установления теплового равновесия mв, г – масса воды в калориметре Ск – удельная теплоемкость камня Из уравнения теплового баланса получена рабочая формула для вычисления удельной теплоемкости образца. Св - удельная теплоемкость воды.

• 
  Слайд 10
  

  Абсолютные погрешности ∆m = 1г ∆t = 0,5°С ∆(t-t1) = 1°С ∆(t2-t) = 1°С Вычисление погрешностей 1.Ac = Amk + Amв +At-t1 + At2-t = 1/121+1/120+1/11,5+1/78 = 0,008+0,008+0,086+0,012 = 0,12 ∆C = C×Ac = 613×0,13 = 73,56 ≈ 7×10 Ck = 613±70 2. Ac = 1/106+1/120+1/17+1/71 = 0,009+0,008+0,058+0,014 = 0,215 ≈ 0,21 ∆C = 613×0,12 = 252 ≈ 2,5×10² Ck = 1204±252 3. Ac = 1/168+1/120+1/16,5+1/73,5 = 0,006+0,008+0,061+0,014 = 0,09 ∆C = 672×0,09 = 60,48 ≈ 6×10 Ck = 672±60 4. Ac = 1/81+1/120+1/10+1/80 = 0,012+0,008+0,100+0,012 = 0,132 ≈ 0,13 ∆C = 0,13×776 = 102 = 10² Ck = 776±102 5. Ac = 1/98+1/120+1/10,5+1/76,5 = 0,010+0,008+0,096+0,013 = 0,125 ≈ 0,13 ∆C = 719×0,13 = 93,47 ≈ 93 = 9,3×10 Ck = 719±93 6. Ac = 1/103+1/120+1/11+1/80 = 0,010+0,008+0,090+0,013 = 0,12 ∆C = 0,12×671 = 81 Ck = 671±81

• 
  Слайд 11
  

  №образца Ск

• 
  Слайд 12
  

  Поэтому для дальнейших опытов в этом году решили использовать духовку бытовой газовой плиты «Дружковка», где имеется термометр с пределом измерения до 300°С. Недостатком является большая цена деления шкалы термометра (20°С), но нас больше интересуют удельные теплоемкости образцов камней в сравнительном плане, поэтому решили продолжить эксперимент с этой техникой. В действительности в парном отделении камни нагреваются до более высоких температур. Но в кабинете физики нет термометра с пределом измерения больше 100°С

• 
  Слайд 13
  

  Данные, полученные в ходе эксперимента, указаны в таблице.

• 
  Слайд 14
  

  Для проверки состоятельности показаний термометра газовой плиты поставили эксперимент с телами для калориметров из школьного набора кабинета физики. Взяли цилиндрики из латуни и стали и нагрели их в духовке до температуры t2 = 300°С. Табличные данные удельных теплоемкостей латуни и стали известны, по известным массам цилиндриков, воды в калориметре и температуры воды t1,°С и t,°С можно вычислить температуру t2. mст = 156г mлат = 162г t1 = 15°С mв = 120г Cлат = 410Дж/кг×град Cст = 500Дж/кг×град tст = 52°С tлат = 47°С Cв = 4200Дж/кг×град Вычислили для стали: t2 = Cв×mв× (t- t1)/Cст× mст+t = 4200×120×(52-15)/500×156+52 = 291°С и для латуни: t2 = Cв×mв× (t- t1)/Cлат×mлат+t = 4200×120×(47-15)/410×162+47 = 289°С. Получили температуры близкие к показанию термометра духовки, поэтому по результатам проведенных опытов можем утверждать, что лучшей «паропроизводительностью» обладает камень образца №2 – Камешкирского каменного карьера и №4 – Рязанского карьера.

• 
  Слайд 15
  

  Мне удалось оценить удельные теплоемкости камней, получили что «паропроизводительность» камня Камешкирского и Рязанского карьеров намного выше. Действительно, бани, имеющие такие камни в парном отделении, считаются у населения хорошими. Но есть недостаток: на первых порах при топке эти камни лопаются и осколки иногда летят со значительной скоростью, могут разбить оконное стекло. Подбор камней позволяет построить экономически выгодную в энергетическом плане баню. Это очень актуально. У населения имеется некоторый житейский опыт в этом вопросе. Мне очень понравилась работа по постановке эксперимента. Я теперь примерно могу объяснить, почему бывают бани с разными характеристиками по тепловым качествам. Я получил хорошие навыки работы с оборудованием, что мне понадобится в дальнейшей учебе. Заключение