Исследовательская работа «Изучение теплопроводности различных видов текстильных тканей»
презентация к уроку по физике (9 класс) на тему
Исследование теплопроводности текстильных материалов в условиях школьного физического кабинета.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
« Изучение теплопроводности различных видов текстильных материалов»
Автор проекта: Липасов Михаил Павлович ученик 9А класса «Средняя общеобразовательная школа №13 » Научный руководитель: учитель физики высшей категории Палаева Нина Павловна
Актуальность работы Возможность получения новых теплоизоляционных материалов с лучшими свойствами. Теплоизоляция играет одну из важнейших ролей в решении вопросов сохранения здоровья. В условиях умеренного климата возникает проблема соответствующей одежды, которая должна хорошо сохранять тепло, для этого она должна обладать малой теплопроводностью. Применение различных видов утеплителя, при пошиве одежды, позволяет снизить рост заболевания в случае терморегуляции организма. Такие исследования позволяют радикально углубить понимание о теплопроводности текстильных материалов и выяснить, какой материал является наиболее эффективно выгодным.
Цели и задачи работы Цель данной работы : исследовать теплопроводность текстильных материалов в условиях школьного физического кабинета. Задачи работы: изучить теоретическую основу понятие теплопроводности; экспериментально исследовать теплопроводность текстильных материалов; экспериментально определить коэффициент теплоизоляции текстильных материалов, сравнить экспериментальные и табличные значения теплопроводности материалов, сделать вывод .
Оборудование измерительные цилиндры ( мензурки ) 3 шт ; экспериментальный материал (образцы тканей); термометры 3 шт ; часы ; сантиметровая лента. В ходе выполнении данной исследовательской работы было проведено шесть экспериментов с различными видами тканей. Все образцы имеют одинаковые размеры: длину, ширину и площадь. Параметры исследуемых объектов Драп Костюмная шерстяная ткань 1 Костюмная шерстяная ткань 2 Холлофайбер Синтепон (тонкий) Синтепон (толстый) Ватин Толщина 0,4 см 0,1 см 0,1 см 2см 1 см 2 см 0,5 см Ширина 12 см 12 см 12 см 12 см 12 см 12 см 12 см Длина 13 см 13 см 13 см 13 см 13 см 13 см 13 см Площадь 156 см 2 156 см 2 156 см 2 156 см 2 156 см 2 156 см 2 156 см 2
Сравнение теплопроводности различных текстильных материалов. Для выполнения эксперимента мы оборачивали измерительные цилиндры образцами тканей, закрепляли при помощи булавок. Выбранную для эксперимента пару обернутых цилиндров и один не обернутый наполняли теплой водой одинаковой температуры. Через равные промежутки времени (5 минут) измеряли температуру воды в каждом сосуде, записывали показания в таблицу и для сравнения строили графики.
Эксперимент №1. Ткани имеют различную толщину. Температура помещения (физического кабинета 20ºС) Время Температура Костюмная ткань Драп Вода 9:30 75 75 75 9:35 69 72 68 9:40 59 60 58 9:45 56 57 53 9:50 53 55 48 Для первого эксперимента мы выбрали два вида шерстяной ткани: Первый образец — костюмная ткань, тонкая, который используется для пошива пиджаков, брюк, юбок. Второй образец – шерстяная ткань (драп), более толстая, которая используется для пошива пальто и курток. Сравнив температуру воды трех мензурок, и построив графики, мы увидели, что первый образец плохо удерживает тепло, поэтому обладает хорошей теплопроводностью. Теплопроводность второго образца (толстой шерстяной ткани)хуже, так как она лучше удерживает тепло.
Эксперимент №2 Во втором эксперименте мы исследовали утеплители. В качестве утеплителя одежды в настоящее время часто используют синтепон. Толстый синтепон хорошо задерживает тепло. Длина-13 см Ширина-12см Толщина-2см Площадь: 156 см Время Температура Толстый синтепон Вода 10:00 74 74 10:05 68 68 10:10 64 62 10:15 60 55 10:20 56 52
Читайте также: Детские трафареты для ткани
Эксперимент №3 Для исследования мы выбрали первый образец — толстый синтепон (синтетический материал, легкий, объёмный, упругий, нетканый материал) Второй образец черный ватин – натуральный хлопчато — бумажный материал, вязаное полотно с односторонним начесом. Время Температура Ватин Синтепон Вода 11:00 74 74 74 11:05 69 68 68 11:10 63 64 62 11:15 58 60 55 11:20 54 56 52 В результате эксперимента выяснилось, что теплопроводность синтепона хуже, чем у ватина.
Эксперимент №4 Для исследования теплопроводности утеплителей мы выбрали первый образец — ватин серый (хлопчатобумажный). Второй образец – ватин чёрный (шерстяной ). Ват и н — полушерстяной утеплитель, вязаное полотно с односторонним или двусторонним начёсом. Параметры исследуемых объектов Ватин серый Ватин чёрный Толщина 0,6 см 0,5см Ширина 12 см 12 см Длина 13 см 13 см Площадь 156 см 2 156 см 2 Ватин выпускается хлопчатобумажный, шерстяной, полушерстяной и заменяет вату при шитье тёплой одежды . Теплопроводность ватина почти одинакова, но надо учесть, что серый ватин толще. Время Температура Ватин серый Ватин черный Вода 13:45 41 41 41 13:50 39,5 38,5 38 13:55 38 37 36 14:00 36,5 36 34 14:05 35,3 34,5 32 14:10 34 33,1 31
Эксперимент №5 Мы исследовали теплопроводность синтепона разной толщины. Синтепон — является одним из самых распространенных синтетических утеплителей. Лёгкий, объёмный, упругий нетканый материал , в котором смесь (в том числе вторичных искусственных и натуральных, отходов текстильных производств) полиэфирных волокон скрепляется иглопробивным , клеевым (эмульсионным) или термическим способом. График показывает, что теплопроводность толстого синтепона на много меньше, чем у тонкого . Время Температура Толстый синтепон Вода Тонкий синтепон 14:26 32 32 32 14:31 31,9 30 31,7 14:36 30,5 29 30 14:41 29,7 28 29,3 14:46 29,5 27 28,7
Эксперимент №6 Для исследования мы выбрали первый образец — толстый синтепон, второй образец – холлофайбер. Холлофайбер Hollow fiber (полое волокно) – нетканое полотно, наполненное синтетическими волокнами в виде спиралек, шариков, пружинок и т. д. Именно такая структура делает вещь тёплой, поскольку между волокнами сохраняется много воздуха. Время Температура Холлофайбер Синтепон Вода 15:00 74 74 74 15:05 70 68 68 15:10 69 64 62 15:15 61 60 55 15:20 60 56 52 В результате эксперимента выяснилось, что теплопроводность холлофайбера хуже, чем у синтепона.
Вычисление коэффициента теплоизоляции ватина, синтепона и холлафайбера P — полная мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, ΔT — перепад температур граней, h — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями. Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/( м·K ). P=Q1 – Q2/t, мощность, которую задерживает материал. Где: Q1-количество теплоты, отданное водой в мерном цилиндре без «одёжки», за время t; Q2-количество теплоты отданное водой в мерном цилиндре с «одёжкой», за время t; S — площадь образца ткани; h — расстояние между гранями .
Вычисление коэффициента теплоизоляции ватина, синтепона и холлафайбера. Материал Коэффициент теплоизоляции ( Вт/ м*К) Чёрный ватин 0,48 Светлый ватин 0,32 Тонкий синтепон 0,077 Толстый синтепон 0,54 Холлафайбер 0,024
Заключение и выводы Таким образом, мы убедились, что в условиях школьного физического кабинета можно провести сравнительный анализ теплопроводности тканей, которая идет на изготовление нашей одежды. В процессе проведения экспериментов я изучил теплопроводность двух видов костюмных тканей (тонкой и драпа) и, утеплителей холлофайбера , синтепона и ватина. В результате проведенных опытов убедился в том, что самой низкой теплопроводностью обладает холлофайбер, синтепон, затем ватин, драп, и самую большую теплопроводность имеет тонкая костюмная шерстяная ткань. То есть верхняя одежда, сшитая из драпа и утепленная холлафайбером и синтепоном, хорошо сохранит наше тепло, а, значит, защитит нас от зимних холодов . Практическая значимость Теплопроводность тканей играет важную роль в одежде человека , а следовательно в его жизнедеятельности. Человек всегда должен одеваться по погоде, чтобы сохранить свое физическое здоровье.
Читайте также: Некроз тканей у плода
Термобелье Для защиты человека от переохлаждения, разработано в настоящее время термобельё . Термобелье — это специальное нижнее белье , плотно прилегающее к телу специального покроя. Иначе говоря, согревающее термобелье , предназначается для низкого и среднего уровня физической активности при прохладной, холодной или очень холодной температуре внешней среды. Влаговыводящее (функциональное) термобелье . Это термобелье обладает способностью выводить излишнюю влагу (пот) с поверхности кожи. Как правило, термобелье данного вида производится из 100% синтетики. Не имеет смысла перечислять все виды синтетики, обладающие такими свойствами. Назовем лишь самые известные из них: Coolmax , QuickDry , ThermoliteBase , Polypropylene , Viloft , и многие, многие другие. Теплосберегающее + влаговыводящее термобелье (гибридное). Термобелье сочетающее два вышеуказанных свойства, т.е. и согревающее и влаговыводящее . Влаговыводящее функциональное термобелье Теплосберегающее термобелье Гибридное термобелье Термобельё справляется со многими видами функций — греть, отводить влагу, или и то и другое сразу. Термобелье позволяет вам заниматься вашими любимыми активными видами спорта в разных климатических условиях, не создавая ощущения дискомфорта, а так же бережет вашутеплоэнергию .
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Краткие сведения о шёлковой ткани. Использование шёлковой ткани для отделки различных видов одежды. 7 класс.
Краткие сведения о шёлковой ткани. Использование шёлковой ткани для отделки различных видов одежды. 7 класс. Изучение нового материала. 1.Рассказ учителя. Из истории возникновения шёлка. В Китае ш.
Открытый урок по теме: «Краткие сведения о шёлковой ткани. Использование шёлковой ткани для отделки различных видов одежды» 7 класс
Тема урока: Краткие сведения о шёлковой ткани. Использование шёлковой ткани для отделки различных видов одежды. Цели: Ознакомить учащихся с происхождением шёлковой ткани; со свойствами шелка; научить .
Методическая разработка по изготовлению игрушки из различного вида тканей «Игрушка — шарик»
1. Данная методическая разработка предназначена для детей 11 — 12 лет, занимающихся в детском объединении «Мягкая игрушка». В технологической карте показывается порядок изготовления игрушек на пр.
Особенности формирования различных видов универсальных учебных действий при организации учебно-исследовательской и проектной деятельности по математике
Особенности формирования УУД при организации учебно-исследовательской и проектной деятельности на примере проекта в 8 классе по геометрии «Теорема Пифагора».
Особенности формирования различных видов универсальных учебных действий при организации учебно-исследовательской и проектной деятельности по математике
Особенности формирования различных видов универсальных учебных действий при организации учебно-исследовательской и проектной деятельности по математике на примере проекта по геометрии «Теорема Пифагор.
Конспект урока «Виды текстильных волокон. Процесс получения ткани» 5 класс
Цель: Формирование понятия о процессе получения тканиЗадачи:·.
Читайте также: Из каких тканей делают простыни
Изучение теплопроводности различных видов тканей
В курсе физики вопрос о физических явлениях — тепловых и электрических, вызвал особый интерес. В результате выполнения данной работы мы хотели углубить и закрепить имеющиеся знания по этому вопросу физики.
Объектом исследования являются различные образцы тканей.
Гипотеза исследования: теплопроводность, влагопроницаемость, способность электризоваться зависят от вида тканей.
Актуальность работы: вусловиях холодного климата возникает проблема соответствующей одежды, которая должна быть комфортной, не электризоваться и хорошо сохранять тепло, для этого она должна обладать малой теплопроводностью. А в редкие жаркие дни не привести к перегреву тела. И, поэтому мы решили исследовать некоторые виды тканей на теплопроводность, электризацию и влагопроницаемость.
Цель работы: исследовать теплопроводность, электризацию и влагопроницаемость различных видов тканей в условиях школьного физического кабинета.
-изучить теоретическую основу понятия теплопроводности и влажности тканей; -экспериментально исследовать теплопроводность, электризацию и влагопроницаемость различных видов тканей.
Данные задачи решались с помощью нескольких методов:
— теоретические (изучение, анализ литературы); — эмпирические (наблюдения, измерения); — интерпретационные (количественная и качественная обработка результатов).
Практическая значимость: эксперименты внесут определенный вклад в понимание физических процессов, происходящих в нашей повседневной жизни, позволят рассмотреть их более наглядно.
Оборудование:
— калориметр с водой; — экспериментальный материал (образцы тканей); — цифровая лаборатория «Архимед» с датчиками температуры и влажности; — электронные весы; — секундомер; — электроскоп, эбонитовая, стеклянная палочки.
Основная часть
Одежда помогает нам защищаться от излишнего охлаждения или перегревания, содействует поддержанию температуры тела. Подбирая соответствующее белье, платье, можно замедлить или ускорить отдачу телом тепла и тем самым облегчить организму возможность регулировать свой тепловой баланс при различных метеорологических условиях.
На обширной территории нашей страны существуют большие различия в климате, погоде. И это во многом определяет одежду населения. Так, она наиболее разнообразна у жителей умеренного климата с ярко выраженными сезонами года: зимним, летним, весенне-осенним (большая часть европейской части России, южные районы азиатской части, Северный Казахстан, где суровая зима чередуется с жарким летом, а также приморские влажные районы Прибалтики, Белоруссии с их пасмурным летом и прохладной сырой зимой). По-особому одеваются жители Арктики, Заполярья и Севера, где преобладает в основном холодная погода с очень сильными морозами и ветрами, а лето прохладное и часто сырое. Есть свои закономерности в одежде для самых жарких (Средней Азии), жарких и влажных (Черноморское побережье), а также высокогорных районов страны (Памир, Тянь-Шань, Кавказ, Алтай). Прежде всего, ткани должны создавать наиболее благоприятный режим для сохранения теплового равновесия организма и обеспечивать необходимый обмен влаги между телом и окружающей средой, меньше накапливать электростатические заряды.
Свойства тканей должны соответствовать конкретным условиям жизни и деятельности человека.
Исследовательская часть
Опыт №1 «Измерение температуры остывающей воды при наличии одного слоя тканевого мешочка»
Оборудование: цифровая лаборатория Архимед, датчик температуры, стакан калориметра, образцы тканей, сосуд с горячей водой.
В ходе выполнении исследовательской работы были проведены эксперименты с различными видами тканей. Для выполнения эксперимента мы помещали стакан калориметра, наполненный горячей водой, в тканевый мешочек. Через равные промежутки времени (3 минуты) измеряли датчиком температуру под тканью, записывали показания в таблицу, рассчитывали скорость изменения температуры и строили диаграмму (Фото 1).
Фото 1 «Измерение температуры»
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом