Исследовательский проект Изучение мыльного пузыря как физического объекта

Учитель физики Исаева Н.Р.
Исследовательский проект «Изучение мыльного пузыря как физического объекта»
(материал для подготовки межпредметного проекта обучающимися 8-10 классов)
.
Введение. Более трех тысячелетий человек использует пену в технологии изготовления шоколада, выпечки хлеба, тушении пожаров, получении пенопласта и пенобетона, обогащении руд методом флотации и т. д. Пена – это промежуточное состояние вещества между газом и твердой фазой или газом и жидкостью. Исследование пены осложнено, так кА пена отличается неустойчивостью, в то же время пена представляет собой совокупность пузырьков газа, обволакиваемых жидкостными пленками, содержащими молекулы пенообразующих веществ (мыло, белки, глюкозиды).
Гипотеза: если рассмотреть элемент пены –пузырь, а это достаточно устойчивое образование и поэтому удобное для изучения, то можно внести предложение по улучшению свойств пены, используемой в современном мире.
В качестве рабочего тела рекомендую рассмотреть пузырь из мыльного раствора. Дешевое, безопасное и быстрое в получении сырье для проведения лабораторного эксперимента. Актуальность темы может быть определена необходимостью изучения свойств пены, так как в настоящее время продолжается бурный рост производства материалов, изготовленных с помощью пенной технологии.
Целью данной работы является описание свойств мыльной пленки пузыря и установление качественных и количественных зависимостей.
Рекомендуемые направления деятельности:
1.Изучение литературы по теме:
- Молекулярная физика. Термодинамика
(поверхностное натяжение, фазовые переходы)
- Химия
(поверхностно активные вещества, пенные технологии)
- Биология
(пленки и их свойства)
- Интернет поиск
(исследование пузырей и пленок).
2. Постановка эксперимента:
а) проведение наблюдений и измерений
- поведение пузырей при различных температурах
- прочность и устойчивость пузырей
- долговечность пузыря, измерение времени жизни
- кристаллизация пузыря при низких температурах, при различной вязкости пленки
- испарение пузыря
- деформация пузыря
- взаимодействие пузырей
- «смерть» пузыря
б) проведение расчетов
- расчет энергии поверхностного натяжения пленки пузыря
- расчет добавочного давления внутри пузыря
в) установление зависимостей
- зависимость времени жизни пузыря от температуры
-зависимость времени жизни пузыря от вязкости пленки
- зависимость добавочного давления внутри пузыря от его радиуса
- зависимость энергии поверхностного натяжения пленки от радиуса пузыря
- собственная
3. Обсуждение результатов деятельности с учителями предметниками:
- физика
- химия
- биология
4. Оформление результатов. Выводы.
5. Выступление на НПК (школа, район, город, область) с предложениями по усовершенствованию свойств пены, пенной технологии изготовления материалов.