Категории
Корзина
Информация
Хиты продаж
Термос по физике как сделать
Как сделать термос своими руками?
Термос является незаменимой вещью в ряде ситуаций. Например, в таких, когда нужно сохранить жидкость не только горячей, но и холодной. Мало кто об этом думает, но в термосе можно перевозить даже каши. Для тех же, кто ведёт здоровый образ жизни и следит за своим питанием, принимая различные отвары из натуральных трав, он становится незаменимым. Лишь небольшое количество людей знает, что сделать термос можно и своими руками в домашних условиях. Подробнее об этом читайте в этой статье.
Что это такое
Вопрос может показаться странным, ведь каждый из нас видел термос. Однако, для того чтобы начать процесс изготовления термоса, необходимо знать как он устроен. В основе термоса лежит принцип сосудов Дьюара. Ёмкость поменьше вставляется в ёмкость побольше, после между ними образовывают вакуум. Как известно, теплота передается молекулами при их сталкивании в пространстве или среде. Если нет молекул, то нет и передачи тепла.
Очевидно, что отсутствие молекул – это вакуум. Именно он и является причиной низкой теплопроводности. А также тепло передается и с помощью инфракрасного излучения. Внутренняя поверхность термоса отражает тепло именно потому, что «не принимает» инфракрасные лучи.
Разумеется, говорить об образовании вакуума в самодельном термосе не приходится, но создать условия, при которых теплопроводность сосуда будет низкой, вполне реально.
Необходимые материалы
В этой статье рассмотрим два способа изготовления термоса в домашних условиях. Материалы, которые понадобятся для изготовления термоса первым способом, каждый легко сможет найти у себя дома.
- Бутылка. Проще всего сделать термос из стеклянной бутылки. Можно, конечно, использовать и пластмассовую ёмкость, но не рекомендуется. Главным критерием в выборе бутылки остаётся ее объем. Следует отметить, что довольно непросто найти стеклянную бутылку с плотно закрывающейся крышкой, что очень важно для будущего термоса.
- Несколько бумажных полотенец или ненужные газеты.
- Для уменьшения теплопроводности – чёрная изолента (можно заменить ее скотчем).
- Обычная пищевая фольга для запекания.
- Обычные ножницы.
Для второго — более сложного — метода понадобятся следующие материалы.
- Две пластиковые бутылки объёмами 0.5 и 1 л.
- Обычная пищевая фольга.
- Полиуретановая пена.
- Скотч.
- Нож.
Отдельно стоит отметить ряд известных утеплителей, которые можно использовать в процессе изготовления термоса: пенопластовая крошка, туалетная бумага, опилки и даже шерсть в любом виде. Большинство из этих материалов плохо переносит контакт с водой. Поэтому необходимо при использовании их в изготовлении термоса аккуратно заливать жидкость в сосуд.
В пластиковую бутылку нельзя наливать жидкость, температура которой больше 80 градусов по Цельсию. При больших температурах пластик начинает не только плавиться, но и выделять вредные вещества в жидкость.
Как сделать?
Ниже будут даны пошаговые инструкции того, как можно в домашних условиях сделать термос для чая и не только.
Способ 1
- Нужно взять один лист газеты и обернуть им бутылку полностью. Можно обернуть и дно. Необходимо сделать три таких слоя, можно и больше, если вы хотите сделать термос более эффективным устройством. Листы газеты можно заменить бумажными полотенцами.
- Закрепить все это слоем скотча или черной изоленты.
- Бутылка обматывается слоем фольги.
- Снова закрепить этот слой скотчем/изолентой.
- Обмотать сосуд ещё раз слоем изоленты. Лучше всего начать делать это по спирали, закрепив ленту почти у самого горлышка, а потом спуститься до дна.
- Самодельный термос можно считать готовым. Единственное, что осталось сделать – проверить его эффективность. Для этого нужно залить в ёмкость кипяток и закрыть ее крышкой.
После получаса необходимо проверить температуру жидкости, ориентируясь при этом на свои ощущения или замерив термометром. Если жидкость осталась горячей, значит термосом можно пользоваться.
Способ 2
- Сначала необходимо взять маленькую бутылку и обмотать ее фольгой. Блестящая сторона фольги должна быть внутри бутылки. Необходимо нанести от 5 до 10 слоев фольги. Донышко бутылки также должно быть обернуто фольгой. То же самое касается и крышки.
- Берём большую бутылку и отрезаем верхнюю часть.
- Маленькая бутылка вставляется в большую.
- Теперь же обе ёмкости нужно закрепить друг с другом скотчем. Особенно стоит обратить внимание на места, откуда позже может вылиться наружу полиуретановая пена.
- На донышке большой бутылки делается небольшое отверстие. Сделать это нужно аккуратно, не повредив маленькую бутылку.
- «Вливаем» в свободное пространство между бутылками полиуретановую пену. Работа требует особой аккуратности – следите за тем, чтобы пена не выливалась.
- Излишки пены убираем тряпкой и оставляем термос сушиться.
- Самодельный термос можно считать готовым.
Во втором способе можно, вместо маленькой пластиковой бутылки, использовать стеклянную тару – или бутылку, или банку. Она будет держать тепло лучше первой.
Важно! Нельзя использовать слишком много монтажной пены, если маленькая бутылка из стекла, так как монтажная пена при затвердевании имеет способность расширяться. Вследствие этого внутренняя колба из стекла может попросту лопнуть.
Пробка для термоса
Как уже было сказано выше, необходимо брать лишь ту бутылку, у которой есть плотно закрывающаяся крышка. Однако если она потерялась или из-за нее жидкость быстро остывает, то термоизоляционную пробку вполне можно сделать самостоятельно.
Проще всего сделать её из пенопласта. Для этого нужно вырезать с помощью перочинного ножика из пенопласта аналог пробки, подходящий по размеру отверстию горлышка. После этого пробка оборачивается фольгой. В середине пробки нужно сделать отверстие с помощью иглы. Такая пробка будет выталкиваться из бутылки горячим воздухом при нажатии (для пластмассовых ёмкостей).
В заключение хочется отметить, что лишь так кажется, что создание качественного термоса своими руками невозможно. Даже если он и получится не совсем таким эффективным, как хотелось бы, то всегда есть ряд теплоизоляционных материалов, которыми можно увеличить эффективность устройства.
О том, как сделать термос своими руками в домашних условиях, смотрите в следующем видео.
Исследовательская работа по физике "Термос своими руками"
Описание слайда:Область применения Первоначально термос использовался для горячих напитков, но вскоре стало очевидно, что также хорошо он сохраняет питье прохладным в самую жаркую погоду. Несколько позднее стали делать сосуды с широким горлом, в которые можно было наливать не только жидкость. И сегодня многие люди берут с собой на работу термосы с горячим обедом, а работающие мамы оставляют их дома с едой для младших школьников. Еще одно применение термосу неожиданно нашлось в области народной медицины. Заваривать и настаивать в нем разнообразные травяные смеси оказалось очень удобно, а в силу того, что жидкость долго сохраняет свою температуру, время экстракции полезных веществ увеличилось, и отвары стали действовать более эффективно. Современные термосы сохраняют температуру жидкости дольше своих предшественников, так что в настоящее время многие любители насыщенных напитков заваривают в них кофе или чай. Однако у термоса есть недостаток – из него неудобно пить. Производители решали эту проблему, снабжая каждый сосуд крышкой в виде стаканчика, но это тоже не всегда помогало. Поиск решения привел к появлению термокружек. Крышка у такой кружки имеет два отверстия – когда через одно пьют, через второе внутрь сосуда поступает воздух, постепенно вытесняя жидкость. Отверстия эти закрываются гибким клапаном (иногда резиновым, иногда силиконовым), что позволяет термокружке сохранять герметичность. За эту особенность кружку, кстати, очень любят автовладельцы – можно взять с собой напиток и не бояться, что жидкость выльется на крутом повороте.
Как сделать крутой термос самому, чтобы кипяток сохранялся до 3 часов минимум
Самодельный «бомбический» термос можно сделать самому. И кстати он будет держать горячим любой напиток больше 3 часов! При этом не уступая магазинным, заводским. А уж тем более превосходя тем самым, которые возят из Китая.
Таким способом можно самому сделать термос не только для напитков, но и для горячих супов или другой пищи. А в жаркие дни такой крутой термос сохранит прохладу.
Изготовления термоса своими руками из пары бутылок и ещё чего-то
На рыбалку, на охоту, в поход, за грибами или за ягодами в лес, на велосипедную прогулку или так по парку прогуляться с таким термосом будет комфортнее.
Что понадобится
Для изготовления самодельного термоса понадобится самые простые вещи и инструменты:
- стеклянная бутылка,
- пластиковая бутылка,
- монтажная пена,
- пищевая фольга или отражающий стройматериал,
- скотч и ножницы.
Сделать может такой термос даже школьник!
Сделай сам крутой термос для рыбалки, для охоты, для похода в лес
Берём, допустим, бутылку в стекле объёмом 0,5 литров, но только с закручивающей плотно крышкой. И обворачиваем её фольгой раза два, чтобы блестящая сторона смотрела во внутрь бутылки.
Затем можно обернуть газеткой и вновь слой фольги.
Далее нам понадобится пластиковая бутылка меньшего диаметра. Разрезаем её примерно пополам.
В нижней части делаем отверстие. А у верхней части отрезаем горлышко, чтобы стеклянная бутылка только-только проходила.
Подгоняем под размеры стеклянной (может придётся подрезать пластиковую).
Собираем наш импровизированный термос — обе части пластика насаживаем на стекло. Крепенько обмотаем место стыка скотчем.
Остаётся встряхнуть баллончик с монтажной пенкой и наполнить пространство между двумя «уделанными» бутылками той самой пеной. Всё изделие в фольгу и на скотч.
Крышку также не мешало бы утеплить — к примеру, той же фольгой или строительным теплоизоляционным отражающим материалом (фольга со вспененным полиэтиленом), вырезав подходящие размеры.
Кстати такой материал можно заменить фольгу на первом этапе, когда утепляли первую бутылку.
Финальным аккордом нашей самоделки станет элегантный чехол для термоса. Его можно сшить самому с затягивающим шнурком вверху.
Можно было обойтись и двумя пластиковыми бутылками, но это всего скорее для сохранения холодными напитки в жаркое время. И ещё кипяток в стекло стоит заливать так: сначала немного обдать кипятком, а уж после до конца. Чтобы не треснуло стекло.
Так наш самодельный термос приобретёт крутой вид! Как Вам подарочек рыбаку, охотнику или грибнику?!
А тепло он может держать и сохранять не менее 3 часов – испытано и проверено!
Полезно и интересно: Как открыть консервную банку голыми руками и Как добыть и развести огонь в лесу самому без спичек и зажигалки.
Вот вам 2 видео:
Следите за моими новыми публикациями — дальше ещё интереснее будет!
Проект на тему "Самодельный термос"
САМОДЕЛЬНЫЙ ТЕРМОС
Автор:
Газизуллин Алмаз
Ученик 8 класса ГБОУ СОШ
с.. Новое Усманово
м.р Камышлинский
Научный руководитель:
Галиуллина З.А.
Учитель физики.
Камышла 2014
Самодельный термос.
Краткая аннотация
Моя семья любит отдыхать на природе. Каждый раз мама берёт с собой термос с чаем. Иногда время пробегает очень незаметно, но даже через несколько часов 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? Можно ли изготовить термос в домашних условиях? На эти вопросы я решила ответить в ходе моего исследования.
Самодельный термос.
Аннотация.
Моя семья любит отдыхать на природе. Каждый раз мама берёт с собой термос с чаем. Иногда время пробегает очень незаметно, но даже через несколько часов 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? Можно ли изготовить термос в домашних условиях? На эти вопросы я решила ответить в ходе моего исследования.
Цель: изготовить термос в домашних условиях.
Задачи:
В домашних условиях изготовить самодельный термос.
Используя несколько материалов, пронаблюдать, какой материал является более подходящим для теплоизоляции.
Сделать замеры температуры воды в разных термосах и пронаблюдать за её изменениями.
Методы исследования: изготовление самодельного термоса в домашних условиях, наблюдение за изменениями температуры в термосах с разными материалами.
Результат исследования.
Температура воды в банках при первоначальном измерении составляла 60˚. Измерив температуру воды в самодельных термосах спустя 10 минут, оказалось, что вода в термосе с фольгой остыла быстрее, чем в двух других термосах. Температура воды в термосе с фольгой была равна 53˚, а температура воды в термосе с ватой и газетами равнялась: 55˚. Через 30 минут в термосе с фольгой вода была 47, 5 , а в двух других термосах по 49. Через 60 минут температура в термосе с фольгой была 40, а в двух других по 43.
Время замера воды
Термос с фольгой
Термос с ватой
Термос с бумагой
Через 10 минут
53
55
55
Через 30 минут
47, 5
49
49
Через 60 минут
40
43
43
Вывод.
Самодельные термосы, в которых использовались вата и бумага, оказались самыми надёжными для сохранения тепла. Они хорошие теплоизоляторы, так как относятся к пористым веществам и не дают воде быстро остывать. Фольга хуже удерживает тепло, зато отлично его проводит. Конечно, самодельный термос уступает по своим свойствам заводскому, но всё-таки на небольшой промежуток времени (1-2 часа) на него можно рассчитывать.
Самодельный термос.
Учебно-исследовательский проект (описание работы).
Моя семья любит отдыхать на природе. Каждый раз мама берёт с собой термос с чаем. Иногда время пробегает очень незаметно, но даже через несколько часов 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?
Термос – от греческого thermos тёплый, горячий. Термос – это сосуд с двойными стенками, между которыми даже нет воздуха. Лучший тепловой изолятор – это пустота, поэтому из колбы с двойными стенками откачивают воздух, создавая так называемый вакуум. Молекулы горячего чая быстро движутся, но толкать им некого. Они толкают только друг друга, и всё тепло остаётся в чае. Сохранить это тепло на долгое время помогают и стенки сосуда, в который наливают чай. Они сделаны с зеркальным покрытием, способным отражать тепловые лучи и возвращать их вместе с теплом обратно в чай. За счёт этого и достигаются минимальные потери тепла. Так как теплообмен между стенками термоса и окружающим воздухом минимален, то в нём хорошо сохраняются не только горячие, но и холодные жидкости. Интересно, можно ли в домашних условиях сделать термос?
Первый термос был изобретен в 1892 году сэром Джеймсом Дьюаром, ученым из Оксфордского Университета. Он был предназначен для хранения сжиженных газов (кислорода, гелия).
В 1904 году два немца, один из которых ученик сэра Дьюра, создали компанию под именем Thermos (от греческого слова « Therme», что означает «горячий»).
Приобретая статус изделия, широко пользующегося спросом, термос был использован во многих известных экспедициях, таких как: экспедиция лейтенанта Е.Н. Шакелтона на Южный Полюс; экспедиция лейтенанта Роберта Е. Пеари на северный полярный круг. Термос стал неотъемлемой бортовой принадлежностью самолетов, его использовали в перелетах на воздушном шаре.
По назначению различают бытовые термоса и термоса для общественного питания различной емкости. Их используют для хранения и перевозки продуктов. Существуют вагоны-термоса, термосы для бутылочек с детским питанием, термолотки, термосы для экстремального туризма со специальным клапаном, позволяющим пить буквально на ходу, большой термос с несколькими секциями, в котором можно сохранять горячим и первое и второе блюдо.
Принцип устройства термоса для сохранения тепла используют и в теплицах для роста растений. В теплицах делают стенки из двух щитов прозрачного пластика. Каждый вечер между ними закачивают водную пену, которая обеспечивает хорошую теплоизоляцию в ночное время. Утром под воздействием солнечного тепла оседает и превращается в жидкость, стекающую в коллектор, так открывается доступ света. А вечером весь процесс повторяется заново.
В наше время термос – доступный, удобный и полезный предмет. А можно ли изготовить термос в домашних условиях? Я решила ответить на этот вопрос.
Цель: изготовить термос в домашних условиях.
Задачи:
В домашних условиях изготовить самодельный термос.
Используя несколько материалов, пронаблюдать, какой материал является более подходящим для теплоизоляции.
Сделать замеры температуры воды в разных термосах и пронаблюдать за её изменениями.
Ожидаемый результат.
Самодельный термос может заменить заводской. Температура воды во всех термосах будет одинаковой через 10, 30, 60 минут.
Методика исследования
Изготовление самодельного термоса в домашних условиях.
Поместим маленькие жестяные банки внутри больших, сделав тем самым сосуды трёх самодельных термосов.
Заполним пространство между банками в первом термосе - ватой, во втором термосе - фольгой, в третьем термосе - нарезанными листами газет (Приложение 1, рис.1-5)
Нальём одинаковое количество горячей воды в маленькие банки (Приложение 1, рис.6)
Наблюдение за изменениями температуры в термосах с разными материалами.
Измерим и запишем температуру воды в каждой банке (Приложение 2, рис.1, 2).
Накроем самодельные термосы коробками (Приложение 2, рис.3).
Через 10, 30 и 60 минут снова измерим температуру воды в банках.
Запишем результаты измерений в таблицу и сравним (Приложение 4).
Результат исследования.
Температура воды в банках при первоначальном измерении составляла 60˚. Измерив температуру воды в самодельных термосах спустя 10 минут, оказалось, что вода в термосе с фольгой остыла быстрее, чем в двух других термосах. Температура воды в термосе с фольгой была равна 53˚, а температура воды в термосе с ватой и газетами равнялась: 55˚. Через 30 минут в термосе с фольгой вода была 47, 5 , а в двух других термосах по 49. Через 60 минут температура в термосе с фольгой была 40, а в двух других по 43.
Время замера воды
Термос с фольгой
Термос с ватой
Термос с бумагой
Через 10 минут
53
55
55
Через 30 минут
47, 5
49
49
Через 60 минут
40
43
43
Заключение
Самодельные термосы, в которых использовались вата и бумага, оказались самыми надёжными для сохранения тепла. Они хорошие теплоизоляторы, так как относятся к пористым веществам и не дают воде быстро остывать. Фольга хуже удерживает тепло, зато отлично его проводит. Конечно, самодельный термос уступает по своим свойствам заводскому, но всё-таки на небольшой промежуток времени (1-2 часа) на него можно рассчитывать. Считаю, что моё исследование имеет практическое значение и может пригодиться учащимся начальной школы в вопросах быта.
Данное исследование можно использовать на уроках природоведения и трудового обучения, а также на занятиях кружка «Юные исследователи».
Список литературы
Н.Никоновой - Сто тысяч Как? И Почему? ООО «Издательство АСТ» 2002г.
2. Всемирная детская энциклопедия «Я познаю мир», агентство «Роспечать»,
2003 год.
Приложение 3.
Время замера воды
Термос с фольгой
Термос с ватой
Термос с бумагой
Через 10 минут
53
55
55
Через 30 минут
47, 5
49
49
Через 60 минут
40
43
43
Презентация по физике на тему "Виды теплопередачи. Изготовление термоса в домашних условиях" (8 класс)
Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике на тему "Виды теплопередачи. Изготовление термоса в домашних условиях" (8 класс)
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 7 «Эдельвейс» Находкинского городского округа Презентация по теме: «Виды теплопередачи» (Изготовление модели: «Термос») Выполнил ученик 8-В класса Иван Харитонов Проверил учитель физики 1 квалификационной категории Екатерина Борисовна Костенко г. Находка 2012-2013у.г.
2 слайд
Описание слайда: Цели: 1. Углубить знания о видах теплообмена и их роли в быту; 2. Создание термоса в домашних условиях. Задачи: 1. Изучить теоретический материал, раскрывающий понятие “термос”, принципы работы термоса, его физические свойства; 2. Обобщить наблюдения, раскрывающие условия остывания жидкости в термосе; 3. Определить материалы необходимые для создания термоса в домашних условиях; 4. Создать термос в домашних условиях;
3 слайд
Описание слайда: Что такое термос? Термос (в переводе с греческого) "therme" - горячий. Такое название сосуду дал житель Мюнхена. Термос – это вид кухонной посуды, предназначенной для хранения жидкости и продуктов питания при определенной температуре в течение некоторого времени Термос может использоваться не только для хранения готовых напитков и еды, но и для их приготовления, например — различных настоев и каш.
4 слайд
Описание слайда: 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. 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.
5 слайд
Описание слайда: Конструкция термоса Вакуум - пространство свободное от вещества, т. е. пространство которое практически ничем не заполнено, очень сильно разреженный газ. Рисунок 1 – Конструкция термоса 1. Крышка термоса 2. Пробка 3. Корпус термоса 4. Зеркальная колба
6 слайд
Описание слайда: Сущность физических явлений, происходящих внутри термоса 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.
7 слайд
Описание слайда: 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 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.
8 слайд
Описание слайда: Виды теплопередачи Различают три вида теплопередачи: Теплопроводность Конвекция Излучение
9 слайд
Описание слайда: 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.
10 слайд
Описание слайда: Конвекция 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.
11 слайд
Описание слайда: Излучение 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. Температура на поверхности Солнца 6000оС, оно излучает огромное количество энергии, за счет которой прогревается Земля и поэтому на Земле существует жизнь.
12 слайд
Описание слайда: Учёные выяснили, что светлые блестящие поверхности отлично отражают тепло, а темные поверхности наоборот, очень хорошо поглощают энергию. Поэтому летом все носят, светлую одежду, а зимой – одежду темных тонов. Зимой собаки любят спать на куче золы, т.к. темная зола поглощает солнечные лучи и лучше прогревается. Весной проталины раньше появляются у дуба, чем у березы. У дуба ствол темный, он от солнца больше прогревается и начинает излучать энергию, под действием которой снег быстрее тает. А у березы кора светлая, поэтому ствол нагревается меньше.
13 слайд
Описание слайда: Эти физические явления тоже использовали в устройстве термоса. 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.
14 слайд
Описание слайда: Мини-фильм Изготовление модели термоса В главной роли: Харитонов Иван, ученик 8-В класса Оператор: Харитонова Вероника, ученица 10 – Б класса
15 слайд
Описание слайда: Исследования Время Температурные значения воды в градусах Величина изменения температуры воды в градусах Начало испытания 82 Через час 70 12 Через час 62 8 Через час 55 7 Через час 49 6 Через час 42 7 Через час 36 6
16 слайд
Описание слайда: ВЫВОД В ходе своей работы: я узнал - историю появления термоса, выяснил - устройство этого изделия, понял - суть протекающих в нём физических явлений. Это позволило мне сконструировать модель термоса. Главное, что требовалось при моделировании – это уменьшить теплопроводность колбы. Я решил эту проблему, используя в модели различные пористые материалы. Мой 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 гипотеза подтвердилась. Я уверенно говорю, что знания физических закономерностей помогает человеку жить и творить.
17 слайд
Описание слайда: Литература 1. Физика, 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.В. Перышкин. – 13 изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010. – 191, [1]с,:ил.
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала: ДБ-134094
Похожие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Проектная работа «Секрет термоса»
Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 90»
Творческий проект по физике
«Секрет термоса»
Проектант:
Ученица 9 «А» класса
Курбатовой Дарья
Руководитель проекта:
Фролова Н.М
р.п. Чунский
2019
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………...................................................3
Глава 1. Секреты термоса
1.1. Что такое термос……………………...................................................4
1.2. История создания термоса……...........................................................5
1.3. Конструкция термоса ………………..................................................6
1.4. Сущность физических явлений, происходящих внутри термоса.. 7
1.5. Виды теплопередач ……………….....................................................8
Вывод ………………………………..........................................................9
Глава 2. Изготовление термоса в домашних условиях
2.1. Модель термоса ………...............................................................11-13
Вывод ……………………….....................................................................13
Заключение ……………………………....................................................14
Литература …………………………….....................................................15
Введение:
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.
Задачи:
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
2 Пробка
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.
Конвекция.
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.
Излучение.
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.
Вывод:
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.
Скотч
Теплоизоляционный материал - газеты
Светоотражающий материал - фольга
Ножницы, нож.
Ход работы
В ходе работы мне следует изготовить колбу и корпус термоса. Я буду
работать по плану:
| № опыта | Технология выполнения | Фото |
| 1 | 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. | |
| 2 | 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. | |
| 3 | Теперь обмотаю бутылку несколькими слоями газет. Чем больше слой газет, тем лучше. Газетный слой должен быть на стенках и дне бутылки. | |
| 4 | Чтобы газеты хорошо держались на бутылке, обмотаю их скотчем. Слой газет необходим для создания теплоизоляционного слоя. | |
| 5 | Верхний слой газет ещё раз обмотаю фольгой. | |
| 6 | Следующий шаг – это размещение подготовленной маленькой бутылки в верхнюю и нижнюю части большой бутылки. | |
| 7 | 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.
Время
Температурные значения воды
Величина изменения температуры воды
Начало испытания
+ 2 (воду взяла из скважины)
Через час
+6
Через час
+8
Через час
+12
Через час
+14
Через час
+18
Через час
+20
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.
Вывод:
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.
Заключение
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.
Литература
https://ru.wikipedia.org/wiki/Термос
https://ru.wikipedia.org/wiki/
http://womanmir.com/dom/791-kak-vybrat-termos.html
https://ru.wikipedia.org/wiki
http://istoriz.ru/termos-istoriya-izobreteniya.html
https://ru.wikipedia.org/wiki
ресурсы интернета
Как работает термос - физика теплопередачи
Фото: Майк Браун Для выживания нам нужны разные вещи. Как вода, еда и энергия. По последнему пункту, наш основной источник энергии - Солнце, но наши отношения с ним можно описать только как деликатные. Например, Солнце выделяет энергию в виде тепла. Слишком много - или, наоборот, недостаточно - нанесет ущерб нашему существованию. Таким образом, наша планета должна быть расположена в правильном месте, чтобы жизнь была устойчивой.Помимо этого, что вы действительно знаете о тепле?
Тепло - на нашем повседневном языке, в частности, в физике - на самом деле означает внутреннюю энергию или случайное движение частиц в материи. Проще говоря, чем горячее объект, тем более хаотично движутся его частицы. В физике тепло технически относится только к энергии, перемещающейся от более горячего объекта к более холодному. Мы знаем, что тепло всегда течет от более горячего объекта к более холодному, но почему не может быть наоборот? Чашка горячего кофе остывает, потому что передает тепло окружающей среде.Почему же окружающая среда не может передать тепло кофе, чтобы он стал горячим?
Ответ кроется во втором законе термодинамики, который гласит, что энтропия, которая в учебниках обычно описывается как беспорядок, всегда увеличивается. Например, ваша спальня со временем становится более беспорядочной (если вы не будете чистить ее каждый день, она никогда не останется чистой). Теперь, когда дело доходит до теплопередачи, более подходящим определением энтропии является дисперсия энергии.Проще говоря, энергия имеет тенденцию рассеиваться в окружающей среде. Таким образом, горячая чашка кофе будет рассеивать свою внутреннюю энергию в окружающую среду, пока не остынет (в качестве прохладной стороны, это явление также говорит кое-что важное о квантовой запутанности и той роли, которую она может сыграть в стрелке времени).
Теперь мы можем наконец задать вопрос: «Как передается тепло?» Важно отметить, что иногда желательно контролировать теплообмен между двумя объектами. Например, мы хотим, чтобы мороженое остыло, а суп разогрелся.Мы также хотим максимизировать теплопередачу между нашей плитой и нашей едой. Отличным примером управления теплопередачей является термос (или бутылка с напитком). Термос помогает регулировать температуру жидкости внутри него, поскольку сводит к минимуму теплопередачу между жидкостью и окружающей средой.
Теперь, когда это не так, чтобы ответить на вопрос, мы должны знать, как передается тепло.
Типы теплопередачи (Автор неизвестен. Можете ли вы помочь?) Проводимость - это просто поток тепла после физического контакта.Если вы дотронетесь до горячего утюга, вы получите ожог (тепло течет от утюга к пальцу, потому что они соприкасаются друг с другом). Разные предметы по-разному проводят тепло; некоторые вещи очень хорошо проводят тепло (например, металлы), а некоторые - нет (например, пластик). Когда мы прикасаемся к объекту, чтобы почувствовать его температуру, мы ощущаем не температуру объекта, а температуру нашей кожи. Чтобы расширить, когда мы касаемся холодного объекта, тепло от нашей кожи передается в результате теплопроводности к объекту, делая нашу кожу более холодной.Таким образом, мы «чувствуем», что объект холодный. Этот метод измерения температуры не является точным, поскольку, как я уже сказал, разные объекты по-разному проводят тепло.
Конвекция - это передача тепла за счет движения жидкости (жидкости или газа). Более горячие жидкости становятся менее плотными и поднимаются вверх, тогда как более холодные жидкости становятся более плотными и опускаются вниз. Когда мы нагреваем воду в кастрюле, сначала становится горячее вода у дна кастрюли. Когда это произойдет, более горячая вода внизу поднимется вверх, а наверху будет более холодная вода.Это, в свою очередь, станет более горячим, а затем поднимется вверх, снова заменяясь водой. Таким образом, тепло равномерно передается всей жидкости в кастрюле.
Излучение - это тепло, передаваемое электромагнитными волнами. Эти электромагнитные волны обладают энергией, и, когда они поглощаются принимающим объектом, они нагревают этот объект (так Солнце нагревает нашу планету и как микроволновые печи нагревают нашу пищу). Однако излучение отличается от двух других методов, поскольку не требует среды для передачи тепла между двумя отдельными объектами.
Техническое название термоса - термос (почему вы скоро узнаете причину). Чтобы напитки оставались горячими или холодными, он сводит к минимуму теплопередачу за счет теплопроводности и излучения. Конвекция не учитывается, потому что конвекция поддерживает равномерную температуру жидкости. Вы не хотите пить что-то горячее с первого глотка и становящееся все холоднее и холоднее до последнего.
Как происходит теплопередача с термосом (Источник) Вакуумная колба - это не что иное, как бутылка внутри бутылки, разделенная вакуумом.Это потому, что в вакууме, окружающем бутылку, проводимость эффективно сводится к минимуму. С бутылкой ничего не соприкасается, кроме той части, которая удерживает внутреннюю часть бутылки на месте. Но небольшой контакт все же остается, из-за чего внутренняя бутылка в небольшой степени проводит тепло. Однако, если вы хотите ускорить процесс охлаждения напитка с помощью морозильной камеры (за счет ускорения передачи тепла, а не его минимизации), вам необходимо окружить свой напиток чем-то, что очень хорошо проводит тепло, например влажным бумажное полотенце, ведь вода проводит тепло намного лучше, чем воздух внутри холодильника.
При этом передача тепла не устраняется полностью из-за излучения. Каждый объект в той или иной степени излучает тепло (в зависимости от того, насколько горячий объект). Горячая жидкость во внутренней бутылке будет по-прежнему излучать тепло, или внешняя бутылка по-прежнему будет излучать тепло в сторону жидкости внутри бутылки. Чтобы минимизировать это, поверхность покрывают серебром. Серебро препятствует прохождению электромагнитных волн, таким образом, сдерживает излучение (это принцип, используемый в клетках Фарадея).
Благодаря этим методам наши напитки остаются горячими или холодными благодаря небольшому пониманию теплопередачи и законов термодинамики!
[su_divider top = ”no” text = ”Вернуться к началу” size = ”2 ″]
.Внутренняя работа термоса - Как работают термосы (термосы)
Один из способов сделать контейнер, похожий на термос, - это взять банку и обернуть ее, например, пенопластом. Изоляция работает по двум принципам. Во-первых, пластик в пенопласте не очень хорошо проводит тепло. Во-вторых, воздух , захваченный пеной, является еще худшим проводником тепла. Итак, проводимость снизилась. Поскольку воздух разбивается на крошечные пузырьки, другая вещь, которую делает пенная изоляция, - это в значительной степени устранение конвекции внутри пены.Поэтому передача тепла через пену довольно мала.
Оказывается, есть изолятор даже лучше пены: вакуум . Вакуум - это недостаток атомов. «Идеальный вакуум» не содержит атомов. Создать идеальный вакуум практически невозможно, но можно приблизиться. Без атомов вы полностью устраняете проводимость и конвекцию.
В термосе вы найдете стеклянный конверт , в котором находится вакуум.Внутри термоса - стекло, а вокруг стекла - вакуум. Стеклянный конверт хрупкий, поэтому он заключен в пластиковый или металлический корпус. Во многих термосах вы можете отвинтить и удалить эту стеклянную оболочку.
Термос идет еще дальше. Стекло посеребренное (как зеркало) для уменьшения инфракрасного излучения. Комбинация вакуума и серебрения значительно снижает передачу тепла за счет конвекции, теплопроводности и излучения.
Так почему горячие вещи в термосе вообще остывают? Вы можете видеть на рисунке два пути передачи тепла.Самый большой - это крышка . Другой - стекло , обеспечивающее проводящий путь в верхней части колбы, где встречаются внутренняя и внешняя стенки. Хотя теплопередача по этим путям мала, она не равна нулю.
Знает ли термос, какая жидкость в нем горячая или холодная? Нет. Все, что делает термос, ограничивает передачу тепла через стенки термоса. Это позволяет жидкости внутри термоса сохранять почти постоянную температуру в течение длительного периода времени (будь то высокая или низкая температура).
.Thermos Container использует теплоизоляцию от Рона Куртуса
SfC Home> Физика> Тепловая энергия>
, Рон Куртус (редакция 8 ноября 2014 г.)
A термос - это контейнер, который используется для хранения предметов - обычно еды или напитков - горячими или холодными в течение определенного периода времени. В нем используется теплоизоляция для предотвращения или подавления передачи тепловой энергии от одной области к другой.
Используемый принцип заключается в окружении контейнера материалом, который является хорошим теплоизоляционным материалом, который не проводит тепло или холод.Уникальный способ сохранить исходную температуру материала - использовать вакуум в качестве изолятора.
Вопросы, которые могут у вас возникнуть:
- Какие факторы влияют на термос?
- Из чего состоит простой термос?
- Что такое вакуумный термос?
Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Конвертация единиц
Факторы в термосе
Термос - это емкость, окруженная хорошим теплоизолятором.Если материал внутри термоса горячий, он не пропускает большую часть тепла или тепловой энергии наружу. Точно так же, если материал внутри холодный, тепло снаружи не может достигать внутренней части.
Факторы, влияющие на термос, - это теплообмен и изоляция.
Теплопередача
Один объект будет передавать тепло другому объекту, находящемуся в контакте посредством теплопроводности. Если два объекта не соприкасаются и между ними находится жидкость или газ, тепло может передаваться за счет конвекции или движения жидкости.Если объекты разделены, тепло также может передаваться за счет излучения.
( Дополнительную информацию см. В уроке «Теплопередача». )
Изоляция
Некоторые материалы передают тепло за счет теплопроводности лучше, чем другие. Например, металл - хороший проводник тепла. Теплоизоляторы - это материалы, плохо проводящие тепло. Их еще называют хорошими изоляторами. Пенополистирол - пример хорошего теплоизолятора.
( Дополнительную информацию см. В уроке по теплоизоляции.)
Простой термос
Простой термос сделан из изоляционного материала, препятствующего передаче тепла. Холодильник из пенополистирола - это пример простого термоса, который предотвращает нагрев его содержимого внешним теплом.
Охладитель пенопласта сохраняет напитки холодными
Иногда изоляционный материал помещается в металлический, пластиковый или даже картонный контейнер
Простой термос препятствует накоплению или потере тепла
Вакуумный термос
Вместо использования изоляционного материала внутри контейнера используется вакуум.В таком термосе есть откачиваемая камера, выполняющая роль изолятора. Поскольку вакуум не содержит вещества, он не может передавать тепло путем теплопроводности или конвекции.
Но радиационное тепло может передаваться через вакуум. Чтобы предотвратить такой тип теплопередачи, у большинства вакуумных термосов внутренняя часть посеребрена для отражения излучения.
Схема вакуумного термоса
Люди часто используют вакуумные термосы, чтобы принести на работу горячие напитки, суп или чай со льдом.
Типичный термос
Сводка
Термос - это контейнер, который используется для хранения горячих или холодных предметов в течение определенного периода времени. Простой термос представляет собой емкость, окруженную материалом, который является хорошим теплоизолятором. Уникальный способ сохранить исходную температуру материала - использовать вакуум в качестве изолятора.
Всегда старайся
Ресурсы и ссылки
Полномочия Рона Куртуса
Сайтов
Физические ресурсы
Книги
Лучшие книги по термодинамике
Вопросы и комментарии
Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если это так, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.
Поделиться страницей
Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:
Студенты и исследователи
Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/
термос.htm
Пожалуйста, включите его в качестве ссылки в свой отчет, документ или диссертацию.
Где ты сейчас?
Школа чемпионов
Физические темы
В термосе используется теплоизоляция
.
Как работает термос?
Вы едите школьный обед? Или вы предпочитаете приносить обед из дома? Если вы любите приносить свой обед, вы, возможно, заметили, что бывает трудно держать горячее в горячем, а холодное в холодном… если у вас нет одного из этих волшебных устройств.
О чем мы говорим? Конечно же, термос! И это должно быть волшебство, правда? В конце концов, как он может одновременно сохранять горячие и холодные вещи холодными? Вы бы поверили, что на самом деле это все наука? Это правда!
Если вы когда-либо пользовались термосом, вы, вероятно, уже знаете, о чем мы говорим.Если утром залить горячим супом, то в обед можно будет съесть горячий суп. Точно так же, если вы наполните его прохладным напитком, он все равно остынет через несколько часов. Что это за магия или наука?
Научный секрет термоса - это вакуум. Нет, не тот пылесос, которым вы моете пол. Мы говорим о вакууме, который означает просто отсутствие воздуха.
Термос - это бутылка, внутри которой находится двустенная емкость.Во время строительства воздух между двумя стенами отсасывается, создавая вакуум. Вместо того, чтобы содержать какой-то нагревательный элемент, чтобы поддерживать горячие предметы, термос предназначен для поддержания горячих предметов, не позволяя теплу уходить.
Тепло может передаваться по воздуху. Чтобы тепло не уходило, понадобится утеплитель. Лучший изолятор - это вакуум, потому что в нем нет воздуха. Если нет воздуха для передачи тепла, то тепло сохраняется там, где оно есть - и там, где вы этого хотите: в вашей пище.
Термос таким же образом сохраняет холодные вещи. Он не содержит какого-либо охлаждающего устройства. Тот же пылесос, который сохраняет горячие вещи горячими, сохраняет холодные вещи холодными. Тепло, которое иначе могло бы перейти к холодному содержимому термоса, не может достичь его из-за вакуума между стенками термоса.
Современные термосы сконструированы намного прочнее, чем в прошлом. Первые термосы имели металлические фасады и стеклянные внутренние стены. Эти термосы часто ломались при случайном падении.
Современные термосы обычно изготавливаются из слоев пластика, которые помогают снизить теплопередачу. Некоторые термосы также содержат слои пенополистирола, которые дополнительно снижают теплопередачу. Если вы воспользуетесь термосом сегодня, вы можете быть уверены, что через несколько часов ваш суп останется горячим или лимонад останется холодным!
.
