Исследовательская работа "Всемогущая температура"

«Всемогущая температура»

Наумов Семён Михайлович

Российская Федерация

Министерство образования

ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

Муниципальное образование Ямальский район

п. Мыс Каменный

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Мыскаменская школа-интернат»

2а класс

СОДЕРЖАНИЕ

I .ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..................2

II.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………….……….........2

II. 1 Агрегатные состояния вещества. …………..………………………...…2

II. 2 Температура……….………..……………………………………...……..3

II. 3 Тепловые явления………………….……………………………………..3

III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………….......….......3

III. 1.Опыт № 1 «Что трещит?»………....................………………………….3

III. 2.Опыт № 2 «Волшебный шарик».………………………….…………….3

III. 3.Опыт № 3 «Мыльные пузыри» …………….…………...........................4

III. 4.Опыт № 4 «Взрыв в стакане» ……..…………………………………....4

III. 5.Опыт № 5 «Влияние тепла и холода на воду».………………………...4

III. 6. Опыт № 6 «Сила льда» ………………………………………………...5

III. 7.Опыт № 7 «Опреснение воды» ………….....................................……..5

III. 8. Опыт № 8 «Упрямая монетка» ………………………………………..5

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………...........................................................5

V. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………..6

VI. ПРИЛОЖЕНИЕ .......................................…………………………………..…......I

      ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Проведённые опыты…………………………………..….......I

      ПРИЛОЖЕНИЕ 2  Фото проведённых опытов...…….…………………….…...III

      ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Видеоролик

«Всемогущая температура»

Наумов Семён Михайлович

Российская Федерация

Министерство образования

ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

Муниципальное образование Ямальский район

п. Мыс Каменный

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Мыскаменская школа-интернат»

2а класс

                        I.     Введение

Как-то в сильный мороз мы с мамой вышли из дома. В пакете у меня была пустая пластиковая бутылка из-под минеральной воды. По дороге мы услышали какой-то странный треск. Мы с мамой даже не сразу поняли, что трещит пластиковая бутылка. Мне стало очень интересно, почему пластиковая бутылка так трещит на морозе.

Актуальность данной работы заключается в том, что, изучив реакцию разных материалов на изменение температур можно избежать различных неприятностей в быту и даже не умереть от жажды, оказавшись в открытом океане.

Цель нашего исследования: выяснить, как реагируют разные вещества под воздействием на них низкой и высокой температуры.

Задачи исследования:

Ø    собрать и изучить информацию о веществах;

Ø    провести опыты, доказывающие влияние температуры на различные вещества;

Ø    на основании изученной литературы и проведённых опытов сделать выводы.

Были  выдвинули следующие гипотезы:

Ø    скорее всего, низкая и высокая температура может изменять состояние веществ;

Ø    возможно, есть такие вещества, на которые температура не влияет.

Объект исследования: температура и различные вещества.

Предмет исследования: изменение различных веществ и их свойств под воздействием разных температур.

Методы исследования: поиск и изучение литературы; беседа со взрослыми; проведение опытов; оценка результатов проведённых опытов; обобщение полученной информации.

Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, при проведении классных часов, внеклассных мероприятий.

Проблема исследования: что заставляет вещества по-разному реагировать на различную температуру?

                            II.            Основная часть

II.1. Агрегатные состояния вещества

Из литературы я узнал, что любое вещество состоит из молекул, а физические свойства зависят от того, каким образом они между собой взаимодействуют. В обычной жизни мы наблюдаем три агрегатных состояния вещества – твёрдое, жидкое и газообразное.

В газах расстояние между молекулами много больше размеров молекул. Поэтому, газ не имеет постоянного объёма и формы. Он заполняет всё отведенное ему пространство.

В жидкостях молекулы расположены ближе друг к другу и не могут удаляться далеко друг от друга. Поэтому, жидкость, в отличии от газа, принимает форму заполняемого сосуда, а также легко её меняет, но при этом сохраняет объём.

Твердое тело имеет свою форму и сохраняет объём, так как его молекулы расположены очень близко друг от друга, как бы образую кристаллическую решётку.

II.2. Температура

            Все мы привыкли к слову температура. Такими словами, как «холодный», «тёплый», «горячий» мы указываем на различную степень нагретости тел, а иногда просто говорим, что эти тела имеют различную температуру. Приборы, служащие для измерения температуры, называют термометрами. Термометр показывает собственную температуру. А, если мы хотим измерить с помощью термометра температуру какого-либо тела, надо подождать некоторое время, пока температура тела и термометра станет одинаковой.

II.3. Тепловые явления

Явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел, называют тепловыми. Мне стало известно, что все вещества под влиянием тепла расширяются, так как их частицы начинают двигаться быстрее и расталкивают друг друга. А под влиянием холода, наоборот сжимаются. Оказывается, что тепловые явления могут удивительным образом изменять состояние и свойства тел.

                         III.            Практическая часть

Теперь я стал догадываться, почему бутылка трещала на морозе. Но, лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать. И мы приступили к экспериментам... (См. Приложение 1, Приложение 2)

Опыты № 1 - 4 «Что трещит?»,«Волшебный шарик», «Мыльные пузыри» и «Взрыв в стакане» наглядно продемонстрировали, что при нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается, при этом занимает всё пространство  Холодный воздух занимает меньше места, чем тёплый, вот стенки бутылки и вдавились внутрь. Из-за этого и был слышен треск, а когда бутылка нагрелась до комнатной температуры +25 - воздух снова расширился, и стенки бутылки снова вернулись в исходное состояние.

Проведение опытов - очень увлекательное занятие. На воздухе мы решили не останавливаться и захотели проверить, как ведёт себя вода, если на неё воздействовать высокой и низкой температурой.

Вода – удивительное вещество! В повседневной жизни мы можем её встретить в любом из трёх состояний. Из опыта № 5 «Влияние тепла и холода на воду» мы сделали вывод, что вода, как и воздух, при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается.

Из энциклопедии я узнал, что у замёрзшей воды такая сила, что способна разорвать сталь, и даже каменные скалы, потому что в камнях есть трещины, а дождевая вода обязательно их отыщет. Замёрзнет вода в трещине, и от скалы отколется может песчинка, а может и целая глыба. Так вода и мороз разрушают горы. Захотелось самому убедиться в "суперсиле" льда. Опыт № 6 «Сила льда»помог мне увидеть это своими глазами.

Меня очень заинтересовало предложение моей учительницы, Ольги Михайловны, попробовать из солёной воды добыть пресную.

У нас всё получилось! После проведения опыта № 7«Опреснение воды» можно спокойно ехать на море и не бояться жажды. Воды в море много, и из неё всегда можно получить чистейшую питьевую воду! Заодно и соль добыть.

Казалось бы, нет ничего проще добыть пресную воду из солёной (морской), но существуют на Земле места, где опреснение является стратегическим направлением в развитии водоснабжения. Например, Ближний Восток - регион, в котором проживает 5% населения планеты, однако на него приходится меньше 1% мировых запасов пресной воды.

Над этой проблемой задумывался еще Аристотель, пытаясь изобрести особые фильтры, опередив тем самым свое время на две тысячи лет. Первый же метод опреснения воды основывался на дистилляции - выпаривании соленой воды и конденсации пара, но мы теперь знаем, как много приходится затрачивать энергии и, как мало при этом получается конечного продукта. Современные технологии, конечно затрачивают меньше энергии, чем дистилляция, но всё-таки они достаточно дороги и энергоёмки.

С воздухом и водой всё понятно, а как ведёт себя металл, под воздействием разных температур?

В этом вопросе мне помог разобраться папа. Он мне наглядно объяснил, что при охлаждении металл, также как воздух и вода, сжимается, а при нагревании расширяется на принципе работы термометра. А ведь я почти каждый день смотрел на столбик термометра и даже не задумывался, как он работает без электричества и батареек. Оказывается, ртуть тоже металл, который при нагревании расширяется – и столбик термометра ползёт вверх, а от холода ртуть сжимается и опускается вниз.

Но, ртуть, это особый металл. Может на другие металлы не действует нагревание? Опыт № 8 «Упрямая монетка» опроверг это предположение.

IV. Заключение

В ходе исследования из литературы и интернет источников мы узнали много интересного о свойствах воды, воздуха и металла.

Опытным путём смогли подтвердить гипотезу о том, что низкая и высокая температура может менять состояние и свойства веществ.

Мы выяснили, что вода, воздух и металл при охлаждении сжимаются, а при нагревании расширяются. Но каждому веществу нужны разные условия и значения температуры. Например, из энциклопедии я узнал, что металл – твердое вещество, при достаточно высоких температурах расплавится, то есть станет жидким. А если нагрев усилить, то и он перейдёт в третье агре­гатное состояние и станет газом!

А вот гипотеза о том, что есть вещества, на которые температура не влияет, оказалась не верной. Из источников интернета я узнал, что молекулы любого вещества непрерывно и беспорядочно движутся. А в зависимости от агрегатного состояния тела движение происходит по-разному. С ростом температуры скорость движения частиц увеличивается.

Распирающие силы, возникающие из-за теплового расширения, могут привести к поломкам и катастрофам, если с ними не считаться. Так, чтобы избежать действия этих сил, рельсы железнодорожного полотна укладывают с зазорами, крупные стальные мосты помещают на подвижные опоры. В районах крайнего севера дома строят на сваях, провода линий электропередач подвешивают с провисанием.

А ещё мы выяснили, что тепловые явления – это не просто любопытные явления. Изучая их, инженеры смогли создать много полезных устройств, способных выполнять полезную работу, обеспечивать нас теплом, а если надо и холодом. Так появились паровые машины, паровые и газовые турбины, автомобильные, авиационные и ракетные двигатели; кондиционеры, системы отопления и холодильники – всё то, к чему мы так привыкли, и без чего нам было бы очень неуютно жить.

Изучив реакцию разных материалов на изменение температур можно избежать различных неприятностей в быту и даже не умереть от жажды, оказавшись в открытом океане.

V. Список используемой литературы

1. А. Дитрих, Г. Юрмин, Р. Кошурникова «Почемучка» М. «Педагогика», 1991 – 160-164 с.

2. Л.А. Горев «Занимательные опыты по физике» М. Просвещение, 1985– 27-31.

3. Е. Качур «Увлекательная физика» О­ОО «Дет­ское из­да­тель­ство Еле­на», 2013 – 6-12 с. Элек­трон­ная вер­сия кни­ги (www.litres.ru)

4. Ф.В. Рабиза «Опыты без приборов» М. «Детская литература», 1988 – 56-60 с.

5. http://class-fizika.narod.ru/8_1a.htm0

6. http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/43ed52f1-ebb8-7ace-d4a9-a784f4360ee0/00119626166798778.htm

7. http://blgy.ru/biology5/temperature

8. http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6241/

Скачано с www.znanio.ru