Проектно-исследовательская работа "Теплоизоляционные свойства носков"

XIII районная научно­практическая конференция  проектно­исследовательских работ учащихся                                                  направление   «Первые шаги» ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НОСКОВ.  Работу выполнили:  Мубаракшин Амир,  4А класса, МБОУ «ООШ № 7»                                          Попов Тимофей, ,  4А класса, МБОУ «ООШ № 7»                                                                      Руководители:  Попова Н.С.                                                                         учитель информатики и ИКТ                                                                            МБОУ «ООШ № 7»                                                                                               Белозёрова Н.Н.                                                                                  учитель начальных классов                                                                                          МБОУ «ООШ № 7» 1 Чусовой,  2018 г.                                                                                                        Оглавление.  1. Введение.   ……………………………………………………………… 2  1.1 Актуальность, гипотеза………………………………………… 3  1.2 Цель и задачи исследования…………………………………… 4 2. Основная часть………………………………………………………….. 2.1.Теплоизоляционные свойства ткани ……………………………5 2.2.Характеристики ткани, из которых изготовлены носки………6 3.Экспериментальная часть……………………………….....................          3.1. Исследование теплоизоляционных свойств…………………….7­8          3.2. Исследование действия влажности……………………………….9  4. Анкетирование …………………………………………………………..10 5. Рекомендации…………………………………………………………….11 6 Заключение……………………………………………………………….12 7. Библиографический список……………………………………………13 8.Приложение……………………………………………………………14­17 2 1.  Введение.     Когда перечисляют нужды людей, на втором месте после пищи  упоминают одежду. Одежда защищает нас от холода зимой и от зноя летом, она нужна нам и весной и осенью, ею мы пользуемся всю жизнь.      Одежда является предметом первой необходимости человека.  Правильно отвечающая гигиеническим требованиям одежда не должна  стеснять движений человека, мешать кровообращению, дыханию, вызывать  неприятные ощущения.         Одно  из  основных  и  важнейших  свойств  одежды – ее  способность   снижать теплопотери организма  и  тем  самым  создавать  тепловой   комфорт  человеку. Оптимальный   микроклимат   под   одеждой    обеспечивает   нормальное  состояние  человека,  хорошее  его   самочувствие  и  как  следствие этого  сохранение его здоровья.     “Держи голову в холоде, живот в голоде, а ноги в тепле” гласит народная пословица. На Урале  суровая зима, и риск заболеть становится высоким.  Для того чтобы не простудиться и чувствовать себя комфортно, в первую  очередь, как известно, нужно держать в тепле ноги. А с этой задачей  наилучшим образом справляются теплые носки, без которых зимой не  обойтись.  3 1.1. Актуальность:       Актуальность нашей работы мы видим в том, что в настоящее время на  рынке представлено огромное количество тканей, изготовленных по  современным технологиям. При производстве материалов используются  различные составляющие: хлопок, пух, нейлон, полипропилен, шелк, шерсть и другие. Производители одежды для спортсменов, туристов, охотников и  рыболовов рекомендуют приобретать термоодежду  для длительного  сохранения теплоизоляционных  свойств, т.к. изоляция замедляет процесс  передачи тепла. [2]     А все ли ткани сохраняют тепло в зимнее время? В   своей   исследовательской   работе   мы   сравним   изоляционные свойства   хлопка,   шерсти   и   шерсти,   используемой     при   изготовлении спортивных   носков.   Также   мы   изучим   действие   воды   на   изоляционные свойства тканей.   Гипотеза:  4 Изучив теплоизоляционные свойства разных тканей, из которых сделаны  носки, мы можем выбрать те, которые длительное время будут сохранять  тепло, тем самым снизится  риск  заболеваний.    1.2.  Цель:  1.Изучить теплоизоляционные свойства носков из разных материалов 2.Изучить действие воды на изоляционные свойства тканей Задачи:  1. Измерить температуру с помощью блока 2. Вычислить изменение температуры 3. Сравнить теплоизоляционные свойства  тканей 4. Исследовать влияние воды на теплоизоляцию Объект исследования: носки из  хлопка,   шерсти   и   шерсти, используемой  при изготовлении спортивных носков Предмет   исследования:    теплоизоляционные   свойства   носков   из разных материалов.  5 Методы   исследования:  изучение   литературы,   эксперимент, анкетирование, анализ, сравнение, статистическая обработка результатов. План действий: 1.   Изучить   литературу:   дать   характеристику   понятиям   теплоизоляция испарение,   термоотдача,   а   также   характеристику   разным   материалам   из которых делают носки. 2.   Произвести   исследования:   измерить   и   вычислить   температуру   внутри изделий  с помощью специального прибора. 3.  Сравнить теплоизоляционные свойства  тканей. 4. Исследовать влияние воды на теплоизоляцию. 5.Провести   опрос   одноклассников   и  дать   рекомендации,  носки   из   каких материалов лучше носить зимой.                                                        2.Основная часть 2.1 Теплоизоляционные свойства ткани.       Чтобы   узнать,   что   такое   теплоизоляционные   свойства,   мы   изучили литературу и узнали, что зимой ноги быстрее замерзнут в тесной обуви, чем в просторной. В просторной обуви воздушная прослойка между ногой и обувью   благодаря   плохой   теплопроводности   воздуха   будет   лучше удерживать тепло, исходящее от ноги.        Процесс передачи энергии от одного тела к другому или от одной части тела   к   другой,   благодаря   тепловому   движения   частиц,   называется теплопроводностью. [2]  Теплоизоляция  — это элементы, уменьшающие процесс теплопередачи. [1].   Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где  необходимо поддерживать заданную температуру.  Также и в  производстве одежды и обуви. Благодаря теплоизолирующим свойствам  6 одежды человек может безактивного движения долгое время пребывать на  открытом воздухе в сильный холод или в холодной воде. [1]    Если   говорить   о   теплоизоляционных   свойствах   ткани,   то   нужно говорить и о том, что  влажность  влияет   на теплопроводность, так как вода   очень   хорошо   проводит   тепло.   Материал,   насыщенный   водой   – мокрый, не будет выполнять свои функции. [1] 2.2. Характеристики материалов, из которых изготовлены носки.     В своей исследовательской работе мы решили сравним  теплоизоляционные свойства носков, изготовленных из хлопка, шерсти и  шерсти, используемой  при изготовлении спортивных носков.   Мы узнали, что  шерсть — это собранный для переработки волосяной  покров животных (овец, коз, верблюдов и др.).     Основную массу перерабатываемой в промышленности шерсти составляет овечья.  Благодаря плохой теплопроводности воздуха шерсть лучше  защищает тело от охлаждения. [3] А    хлопок  —  это   волокно  растительного  происхождения,  покрывающее семена   хлопчатника,   важнейшее   наиболее   дешёвое   и   распространённое растительное волокно. [3] Этот натуральный материал отличается низкими теплопроводящими свойствами. 7 Почему изделия из шерсти  теплее, чем из хлопка? Чтобы узнать ответ  на этот вопрос мы обратились к учителю физики МБОУ «ООШ №7»  Малютиной Валентине Михайловне. (Приложение № 1)         После беседы с ней мы поняли, что все предметы состоят из частиц, называемых молекулами. Шерсть получают из тканей животных, а хлопок вырабатывают из растений.  Лучшее сохранение шерстяной одеждой тепла объясняется тем, что в   шерсти   содержится   больше   воздуха,   чем   в   хлопке.   Благодаря   плохой теплопроводности воздуха шерсть лучше защищает тело от охлаждения.     Также мы решили узнать и о термоткани. Ведь в последнее время люди  стали использовать термобельё, которое предназначенное для согревания  тела и зимних занятий спортом.  Для изготовления термоткани  используются полиэстер или полипропилен, отлично отводящие влагу,  также добавляют хлопок, шерсть и другие примеси, которые увеличивают  растяжимость и срок службы белья. Две основные функции термобелья –  сохранение тепла и отвод лишней влаги от тела.                               3. Экспериментальная часть. Для проведения эксперимента мы использовали: 1.Даталогер POLYTECH DL120 (блок) (приложение 2) 2.Температурный датчик. 3.Пластиковую бутылку, объемом 0,5 литра. В  крышке бутылки проделано отверстие, соответствующее размеру температурного датчика. 4.   Носки   из   различных   материалов     (хлопок,   шерсть,     термоткань). (Приложение 3) 5.Салфетку. 3.1 Исследование теплоизоляционных свойств. 1. Мы   наполнили   доверху   бутылку   водой,   температурой, приблизительно 50 0  С. 2. Вставили датчик в бутылку с водой. 3. Записали показания с блока в таблицу. 4. Оставили датчик в бутылке с водой на 15 минут. 8 5. Записали показания  с блока по истечении 15 минут. Все эти действия мы проделали еще 3 раза, поочередно надевая на бутылку носки из хлопка, шерсти, термоткани. (Приложение 4) Все данные мы занесли в таблицу наблюдений №1. Материал Отсутствует Таблица наблюдений №1. Хлопок Шерсть Термо Максимальная температура,( 0 С) Минимальная температура,( 0 С) Изменение температуры, 0 С) (контрольный образец) 49,3 49 48,9 ткань 50,4 44,8 4,5 45,2 46,2 46,6 4,2 2,7 3,8 После проведения исследований мы получили следующие выводы: Выводы. 1.Дольше всего тепло сохраняет носок из шерсти. 2.Носок   из   термоткани   уступает   по   показателям   теплосохранения шерстяному носку. 3.Носок из хлопка быстрее всех теряет тепло. 9 3.2 Исследование действия влаги.        После проведения 1 части исследования мы решили узнать, как влага влияет на теплоизоляционные свойства тканей. Мы   повторили   шаги   1­5   предыдущего   эксперимента,   надев   на   бутылку влажный хлопковый, шерстяной носки и носок их термоткани. (Приложение 5) Данные мы занесли в таблицу наблюдений №2. Таблица наблюдений №2. Материал Максимальная температура,( 0 С) Минимальная температура,( 0 С) Изменение температуры,( 0 С) Влажный Хлопок 49,2 Влажная шерсть 49,2 Влажная термоткань 48,7 39,5 9,5 42,6 40,4 6,6 8,3 Вывод: Теплоизоляционные   свойства   влажных   носков   намного   ниже,   чем   сухих (более, чем в 2 раза). 10 4. Анкетирование.        После проведенных исследований мы провели опрос среди одноклассников и составили рекомендации для них.(Приложение 6) Нами было опрошено 26 человек. Ребята отвечали на следующие вопросы: Вопросы анкеты: 1. В носках из какого материала ты ходишь зимой чаще? А) хлопковых         Б) шерстяных                В) других 2. Приходилось ли тебе ходить зимой во влажных носках? А) да                              Б) нет После обработки у нас получились следующие результаты: Вопрос №1 В  носках   из   какого ты материала ходишь зимой чаще?   Количество ответов (чел) хлопковых 12 шерстяных 6 других 8 Вопрос №2 Приходилось   ли   вам зимой   во ходить   влажных носках Количество ответов (чел) да нет 23 3 Вывод:  Из ответов видно, что большее количество одноклассников носит носки из хлопка. Почти все опрошенные ходили зимой во влажных носках. 11 5. Рекомендации. На основании полученных исследований и анкетирования   мы составили рекомендации для школьников: 1. В холодную погоду носите носки и одежду из шерсти. 2. Испарение воды с влажной одежды отводит тепло и понижает температуру,   поэтому,   не   ходите   в   холодную   погоду   во влажной одежде.                                           6. Заключение. 12 Изучив тему и проведя наши исследования, мы подтвердили свою  гипотезу, что изучив теплоизоляционные свойства разных тканей, из  которых сделаны носки, мы можем выбрать те, которые длительное время  будут сохранять тепло.          От данной работы мы получил много удовольствия и полезной новой информации. Владение информацией о теплоизоляционных свойствах ткани поможет вам правильно одеваться и тем самым сохранить свое здоровье.     Практическая   значимость   нашей   работы   заключается   в     информированности   одноклассников   о   теплоизоляционных   свойствах носков из хлопка и шерсти, и также носков из термоткани.  Мы планируем выступить на классном часе со своей работой и дать рекомендации своим одноклассникам,   какие   носки   лучше   носить   в   зимнее   время,   чтобы   не замёрзнуть и сохранить своё здоровье.                   7. Библиографический список 13 1.Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A %D1%80%D0%B0%D1%85%D0%BC%D0%B0%D0%BB 2«Исследование   окружающей   среды»,   автор   Суранов   А.Я.,   «Развитие образовательных систем», Москва, 2012.   ПКГ  3 http://thedifference.ru/chem­otlichaetsya­sherst­ot­hlopka                                      Приложение                                        Приложение 1       14 Беседа с учителем физики Малютиной В.М.                                                                                                   Приложение 2        Даталогер POLYTECH DL120 (блок)                                                                                  15 Приложение 3             Носки из хлопка, шерсти и носки из термоткани                                                                                                        Приложение 4                               Подготовка к эксперименту №1                 Носок из хлопка.                                                                                                                                                       Носок из шерсти.                                     Носок из термоткани 16 Приложение 5                                                                                                     Наливаем в бутылку воду.                              Проводим эксперимент №2                                                   17 Приложение 6 Анкетирование одноклассников ( 4 а класс, школа № 7) 18