Учебно-исследовательская работа Контрольная закупка зимних носков

V научно-практическая конференция
учебно-исследовательских работ обучающихся
«О, сколько нам открытий чудных»







Тема работы: «Контрольная закупка зимних носков»
Секция: «Физико-математические науки»







Автор: Лаврентьев Данил Игоревич
ученик 9 класса,
Муниципальная казенная
общеобразовательная организация
«Серпомолотская средняя
общеобразовательная школа»
Руководитель:
Николаев Виктор Валерьевич,
учитель физики


п. Серп и Молот, 2016

Аннотация
Мы живем в мире, в котором люди пытаются добиться техническими средствами, знаниями более удобного существования на планете Земля. Но не всегда продукты знаний становятся доступными для всех. Одной из причин является жажда наживы тех, кто создает продукты. По нашему незнанию мы можем покупать, что подороже, когда есть аналог, не уступающий в качестве и характеристиках, подешевле.
“Держи голову в холоде, живот в голоде, а ноги в тепле” гласит народная пословица. Начинается 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. В данной работе рассмотрим четыре образца теплых зимних носков, имеющих разный состав, на теплопроводность и степень испарения влаги, на гигроскопичность в сравнении образцов, тем самым, определим какие теплые носки лучше носить в зимний период времени с точки зрения физики, исходя из наших потребностей.

















Оглавление
13 TOC \o "1-3" \h \z \u 1413 LINK \l "_Toc441424317" 14I. Введение 13 PAGEREF _Toc441424317 \h 1441515
13 LINK \l "_Toc441424318" 14II. Основная часть 13 PAGEREF _Toc441424318 \h 1461515
13 LINK \l "_Toc441424319" 141. Теплопроводность 13 PAGEREF _Toc441424319 \h 1461515
13 LINK \l "_Toc441424320" 142. Испарение 13 PAGEREF _Toc441424320 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc441424321" 143. Гигроскопичность 13 PAGEREF _Toc441424321 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc441424322" 144. Теплопроводность, испарение в природе, быту и технике. 13 PAGEREF _Toc441424322 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc441424323" 145. Характеристики материалов, из которых изготовлены зимние носки. 13 PAGEREF _Toc441424323 \h 1491515
13 LINK \l "_Toc441424324" 14III. Экспериментальная часть 13 PAGEREF _Toc441424324 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc441424325" 14Опыт № 1 13 PAGEREF _Toc441424325 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc441424326" 14Опыт № 2 13 PAGEREF _Toc441424326 \h 14121515
13 LINK \l "_Toc441424327" 14Опыт № 3 13 PAGEREF _Toc441424327 \h 14131515
13 LINK \l "_Toc441424328" 14Опыт № 4. 13 PAGEREF _Toc441424328 \h 14141515
13 LINK \l "_Toc441424329" 14IV. Заключение 13 PAGEREF _Toc441424329 \h 14151515
13 LINK \l "_Toc441424330" 14Список используемой литературы 13 PAGEREF _Toc441424330 \h 14161515
13 LINK \l "_Toc441424331" 14Список источников информации 13 PAGEREF _Toc441424331 \h 14171515
13 LINK \l "_Toc441424332" 14Приложение № 1 13 PAGEREF _Toc441424332 \h 14181515
13 LINK \l "_Toc441424333" 14Приложение № 2 13 PAGEREF _Toc441424333 \h 14191515
13 LINK \l "_Toc441424334" 14Приложение № 3 13 PAGEREF _Toc441424334 \h 14201515
13 LINK \l "_Toc441424335" 14Приложение № 4 13 PAGEREF _Toc441424335 \h 14211515
13 LINK \l "_Toc441424336" 14Приложение № 5 13 PAGEREF _Toc441424336 \h 14221515
13 LINK \l "_Toc441424337" 14Приложение № 6 13 PAGEREF _Toc441424337 \h 14231515
15















Введение


В Волгоградской области зима, как правило, наступает в конце ноября, когда среднесуточная температура регулярно опускается ниже нуля. Зима характеризуется неустойчивой погодой, морозы время от времени чередуются оттепелями. Осадки выпадают, как правило, в виде снега или мокрого снега. Средняя температура января равна
·6,3 °C, февраля 
·6,6 °C. Температура в январе далеко не каждый год опускается ниже -30 °C, часты оттепели. В этот период высок риск заболеть. 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. В данной работе рассмотрим четыре образца теплых зимних носков, имеющих разный состав, на теплопроводность и степень испарения влаги, тем самым, определим какие теплые носки лучше носить в зимний период времени, с точки зрения физики исходя из наших потребностей.
Мы живем в мире, в котором люди пытаются добиться техническими средствами, знаниями более удобного существования на планете Земля. Но не всегда продукты знаний становятся доступными для всех. Одной из причин является жажда наживы тех, кто создает продукты. По нашему незнанию мы можем покупать, что подороже, когда есть аналог, не уступающий в качестве и характеристиках, подешевле.
Еще одна проблема, которую мы рассматривали, при исследовании – на уроках мои одноклассники не особо проявляют познавательный интерес. Мне бы хотелось показать тесную связь науки и жизни.
Основная задача исследования – показать моим одноклассникам, что мы со школьными знаниями можем проводить экспертные оценки продуктов, создавать познавательные видеоролики, давать практические рекомендации.
Условия эксплуатаций зимних носков, исходя из которых, выбраны параметры для исследования зимних носков: зимний период при минусовой температуре.
Объект исследования: образцы зимних носков.
Предмет: теплопроводность различных материалов, из которых изготовлены зимние носки и степень испарения влаги с поверхности этих образцов, гигроскопичность образцов. Гипотеза: различные материалы, обладают различной теплопроводностью, степенью испарения влаги с этих материалов и обладают разной гигроскопичностью.
Цель: определить экспериментальным путем, какие зимние носки обладают наименьшей теплопроводностью и высокой степенью испарения влаги с поверхности, наименьшей гигроскопичностью в сравнении предъявленных образцов.
Задачи для достижения поставленной цели: 
изучить материал по темам “Теплопроводность”, “Испарение”, “Гигроскопичность”;
провести эксперименты по выявлению степени теплопроводности различных материалов, из которых изготовлены зимние носки, степени испарения влаги с поверхности этих образцов, определить гигроскопичность, в сравнении образцов;
провести анализ полученных данных и подвести итог;
создать познавательный видеоролик “Контрольная закупка зимних носков”.
Результаты: 
материал по данной теме изучен; 
проведены эксперименты по выявлению степени теплопроводности различных материалов, из которых изготовлены зимние носки, степени испарения влаги с поверхности этих образцов, гигроскопичности в сравнении образцов;
проведен анализ полученных данных и подведен итог;
создан познавательный видеоролик “Контрольная закупка зимних носков”.
Методы:
изучение литературы;
эксперимент;
метод фотографирования;
метод записи видео;
метод обработки данных на компьютере;
анализ полученных данных;
создание видео;
Критерии оценки эффективности исследования: 
творческий подход учащихся к изучению предмета «Физика»; 
доступность новой информации; 
связь новой информации с окружающей реальностью;
В мире существует много исходных материалов, из которых ткется материал, для пошива одежды, носков и т.п. Природа материалов бывает натуральной и искусственной, созданной человеком. В мире спроса и потребления, технологи ищут пути создания наиболее дешевого продукта. Но всегда ли дешевизна хороша? А когда речь стоит о нашем здоровье? Сходив в поселковую больницу, поговорил с сотрудниками о последствиях, которые могут возникнуть, если не держать ноги в тепле в зимний период. Задумывались ли вы над тем, почему переохлаждение ног вызывает насморк? Оказывается,
рефлекторные зоны и биоэнергетические каналы связывают кожные покровы нижних конечностей с кровеносными сосудами верхних дыхательных путей. Следовательно, чтобы избежать так называемых простудных заболеваний, нужно либо держать ноги в тепле, либо же, наоборот, понизить их чувствительность к холоду, то есть начать их закаливать. Второе мне кажется более благоразумным, ибо закаленному человеку простуда не страшна. Но в данной работе мы будем решать первый вопрос. На основе знаний, полученных на уроках физики по темам “Теплопроводность” и “Испарение” решил произвести оценку зимних носков, имеющих разный состав. Взяв основные качества, которыми должны обладать зимние носки: наименьшей степенью теплопроводности, высокой степенью испарения влаги с поверхности, и наименьшей гигроскопичностью (способность ткани впитывать влагу из окружающей среды) за основу исследования, провел эксперименты по определению этих качеств у данных образцов зимних носков.




Основная часть
Теплопроводность

Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекцию и излучение.
Теплопроводность можно наблюдать на следующем опыте.
Если к металлическому стержню с помощью воска прикрепить несколько гвоздиков (рис. 1), закрепить один конец стержня в штативе, а другой нагревать на спиртовке, то через некоторое время гвоздики начнут отпадать от стержня: сначала отпадет тот гвоздик, который ближе к спиртовке, затем следующий и т.д.






Рис.1 Теплопроводность металлов.

Это происходит потому, что при повышении температуры воск начинает плавиться. Поскольку гвоздики отпадали не одновременно, а постепенно, можно сделать вывод, что температура стержня повышалась постепенно. Следовательно, постепенно увеличивалась и внутренняя энергия стержня, она передавалась от одного его конца к другому.
Передачу энергии при теплопроводности можно объяснить с точки зрения внутреннего строения вещества. Молекулы ближнего к спиртовке конца стержня получают от неё энергию, их энергия увеличивается, они начинают более интенсивно колебаться и передают часть своей энергии соседним частицам, заставляя их колебаться быстрее. Те в свою очередь передают энергию своим соседям, и процесс передачи энергии распространяется по всему стержню. Увеличение кинетической энергии частиц приводит к повышению температуры стержня.
Важно, что при теплопроводности не происходит перемещения вещества, от одного тела к другому или от одной части тела к другой передаётся энергия.
Процесс передачи энергии от одного тела к другому или от одной части тела к другой, благодаря тепловому движения частиц, называется теплопроводностью.
Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Все жидкости, обладает плохой теплопроводностью. Еще более плохой теплопроводностью обладают газы.
Хорошими проводниками теплоты являются металлы, самыми плохими сильно разреженные газы. Это объясняется особенностями их строения. Молекулы газов находятся друг от друга на расстояниях, больших, чем молекулы твёрдых тел, и значительно реже сталкиваются. Поэтому и передача энергии от одних молекул к другим в газах происходит не столь интенсивно, как в твёрдых телах. Теплопроводность жидкости занимает промежуточное положение между теплопроводностью газов и твёрдых тел.

Испарение

Явление превращения вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. Парообразование может осуществляться в виде двух процессов: испарения и кипения.
Испарение происходит с поверхности жидкости при любой температуре. Так, лужи высыхают и при 10 °С, и при 20 °С, и при 30 °С. Таким образом, испарением называется процесс превращения вещества из жидкого состояния в газообразное», происходящий с поверхности жидкости при любой температуре.
С точки зрения молекулярно-кинетической теории строения вещества испарение жидкости объясняется следующим образом. Молекулы жидкости, участвуя в непрерывном движении, имеют разные скорости. Наиболее быстрые молекулы, находящиеся на границе поверхности воды и воздуха и имеющие сравнительно большую энергию, преодолевают притяжение соседних молекул и покидают жидкость. Таким образом, над жидкостью образуется пар.
Поскольку из жидкости при испарении вылетают молекулы, обладающие большей внутренней энергией по сравнению с энергией молекул, остающихся в жидкости, то средняя скорость и средняя кинетическая энергия молекул жидкости уменьшаются и, следовательно, температура жидкости уменьшается.
Скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости. Так, скорость испарения эфира больше, чем скорость испарения воды и растительного масла. Кроме того, скорость испарения зависит от движения воздуха над поверхностью жидкости. Доказательством может служить то, что бельё сохнет быстрее на ветру, чем в безветренном месте при тех же внешних условиях.
Скорость испарения зависит от температуры жидкости. Например, вода при температуре 30 °С испаряется быстрее, чем вода при 10 °С.
Хорошо известно, что вода, налитая в блюдце, испариться быстрее, чем вода такой же массы, налитая в стакан. Следовательно, скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости.
Гигроскопичность

Гигроскопичность (от греч. hygros - влажный и skopeo - наблюдаю) - свойство материалов поглощать (адсорбировать) влагу из воздуха (способность ткани впитывать влагу из окружающей среды). Гигроскопичностью обладают смачиваемые водой материалы капиллярно-пористой структуры (например древесина), в тонких капиллярах которых происходит конденсация влаги, а также хорошо растворимые в воде вещества (поваренная соль, сахар, концентрированная серная кислота), особенно химические соединения, образующие с водой кристаллогидраты. Количество поглощённой веществом влаги (гигроскопическая влажность) возрастает с увеличением влагосодержания воздуха и достигает максимума при относительной влажности 100%.

Теплопроводность, испарение в природе, быту и технике.

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.
Лучшее сохранение тепла шерстяной одеждой объясняется тем, что в шерсти содержится больше воздуха, чем в хлопке. Благодаря плохой теплопроводности воздуха шерсть лучше защищает тело от охлаждения
Температура тела человека выше 20°С. Теплообмен между человеком и водой намного интенсивнее, так как теплопроводность воды больше теплопроводности воздуха. Поэтому в воде с температурой 20°С холоднее, чем на воздухе с температурой 16°С.
Снег пористое, рыхлое вещество, в нем содержится воздух. Поэтому снег обладает плохой теплопроводностью и хорошо защищает землю, озимые посевы, плодовые деревья от вымерзания
Все пористые строительные материалы содержат воздух, который благодаря плохой теплопроводности придает им хорошие теплоизоляционные свойства.
Грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый, потому что тела с темной поверхностью лучше поглощают солнечное излучение и быстрее нагреваются.
Черноземные почвы лучше нагреваются солнечными лучами, чем подзолистые, так как сильнее поглощают солнечные лучи.
Летом жарче в темном платье, так как такая ткань сильнее поглощает солнечные лучи.
С явлениями испарения мы часто сталкиваемся в природе. Летним утром во время восхода Солнца, когда происходит начальный прогрев земной поверхности, происходит и интенсивный процесс испарения. Над земной поверхностью образуется пелена тумана. Но чем больше молекул воды попадает в окружающий воздух, тем больше их собирается в капли воды и конденсируется (процесс перехода из газообразного состояния в жидкое).       Образование облаков и выпадение дождя  это также процессы испарения и конденсации. С нагретой земной поверхности происходит испарение влаги, которую мы потом наблюдаем в виде облаков. При охлаждении облаков пар конденсируется и выпадает в виде дождя летом или в виде снега зимой (рис. 2).


Рис. 2

      При испарении происходит охлаждение тела. Это свойство жидкостей используется в медицине и технике. Некоторые жидкости при интенсивном испарении способны создать отрицательные температуры. Они используются для заморозки. После купания даже в самую жаркую погоду, пока испаряется вода, чувствуется прохлада.
Характеристики материалов, из которых изготовлены зимние носки.

1-ый образец, предоставленный на испытания, имеет следующий состав:
100 % шерсть (Приложение 1).
Шерсть собранный для переработки волосяной покров животных (овец, коз, верблюдов и др.). Основную массу перерабатываемой в промышленности шерсти составляет овечья.
Шерсть обладает низкой теплопроводностью, поэтому шерстяные ткани отличаются высокими теплозащитными свойствами. При горении шерсть издаёт запах палёных волос.
От извитости шерсти зависят упругость и пористость готовой ткани, овечья шерсть обладает большим упругим удлинением, поэтому она мало мнется и очень эластична. Гигроскопичность (свойство многих веществ, вбирать в себя, поглощать влагу из воздуха) шерсти в нормальных условиях составляет 1517 %, а в условиях повышенной влажности шерсть поглощает до 40 % влаги, оставаясь сухой на ощупь. Набухшая в воде шерсть после высыхания принимает первоначальную форму, на этом свойстве основаны такие виды обработки шерсти, как декатировка, утюжка, прессовка.
2-ой образец, предоставленный на испытания, имеет следующий состав:
- 75% хлопок
- 20% полиамид
- 5% спандекс
Хлопок волокно растительного происхождения, покрывающее семена хлопчатника, важнейшее наиболее дешёвое и распространённое растительное волокно.
Преимущества тканей из хлопкового волокна: дешевизна производства, хорошие гигиенические свойства (по совокупности гигроскопичности и воздухопроницаемости), способность к усадке. Недостатки: подверженность пиллингу (образованию катышек), истираемости, сминаемости (без специальной обработки), чувствительность к свету (как у большинства натуральных тканей), большая величина необратимых деформаций (растягивание изделия) вследствие малой величины упругой деформации.
Полиамид [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], которая широко применяется в пошиве различной одежды, так как обладает целым рядом положительных свойств. Прежде всего, этот материал упругий, немнущийся, устойчивый к истиранию и многократным изгибам, прочный, формоустойчивый, быстро сохнет, отталкивает воду и пот. У полиамида есть лишь два недостатка: он плохо удерживает тепло и склонен к электризации. Однако эти недостатки полностью покрываются достоинствами.
Спандекс (эластан) общее название множества видов полиуретановых эластичных ниток, высокоэластичные каучукоподобные волокна.
Первоначальное предназначение спандекса планировали как аналог резины, синтетический заменитель каучука. Высокие прочностные характеристики и способность быстро возвращаться в первоначальное состояние после деформации все это привело к более широкой популяризации спандекса в самых различных отраслях, а в особенности в легкой промышленности при производстве разнообразнейших материалов.
3-ий образец, предоставленный на испытания, имеет следующий состав:
- 85% кашемир
- 10% полиамид
- 5% эластан
Кашеми
·р  очень тонкая, мягкая и тёплая материя [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] переплетения; ткётся из гребенной пряжи, сработанной из пуха ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]) кашемировых [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], обитающих в северных регионах [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], Непала, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Кашемировая нить в несколько раз тоньше волоса человека, она имеет толщину волокон до 19 мкм. Её волокна не превышает в сечении 13-14 мкм (человеческий волос – около 50 мкм). Невероятные свойства королевского текстиля во многом объясняются именно этими особенностями нитей:
Лёгкость и воздушность. Тончайшая ткань весит всего несколько грамм.
Согревающая особенность объясняется самой низкой теплопроводностью на единицу веса.
Пряжа и ткань обладает уникальными целебными свойствами.
В кашемире не заводятся пылевые клещи, поэтому материал не вызывает аллергии.
По прочности и износостойкости не уступает шерсти и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Кашемир скатывается в катышки только в местах соприкосновения и только через много лет постоянной носки.
4-ый образец, предоставленный на испытания, имеет следующий состав:
- 90% бамбук
- 5% полиамид
- 5% лайкра
Текстильные изделия из бамбука появились на рынке не так давно, но уже стали фаворитами продаж.
Свойства материала:
высокая экологичность исходного сырья;
прекрасные гигиенические и оздоровительные качества;
высокая прочность, и при этом мягкость, эластичность и воздухопроницаемость (на 20% выше, чем у натурального хлопка);
доказано, что экологически чистое бамбуковое волокно за сутки убивает до 70% бактерий, контактирующих с ним, и этот эффект сохраняется до 5 стирок;
одежда из бамбука задерживает до 100% ультрафиолетового излучения;
шелковистый бамбук очень приятен на ощупь, никогда не вызывает потертостей и раздражений и способствует их заживлению;
данное волокно обладает повышенной способностью впитывать воду и неприятные запахи;
практически не мнется, хорошо стирается.
Лайкра - Эластичная и прочная, отлично сочетающаяся как с натуральными, так и другими искусственными волокнами, приобретающая форму тела.
Экспериментальная часть
Определение степени теплопроводности материалов, из которых изготовлены зимние носки, степени испарения влаги с поверхности материалов, гигроскопичности.
Технологии производства зимних носков совершенствуются год из года. В ходе наших экспериментов мы определяли степени теплопроводности материалов, из которых изготовлены зимние носки и степени испарения влаги с поверхности материалов.
Эксперименты с материалами, из которых изготовлены зимние носки, проводились в одинаковых условиях.
Цель: путем проведения экспериментов определить, какие зимние носки обладают наименьшей теплопроводностью и высокой степенью испарения влаги с поверхности, наименьшей гигроскопичностью в сравнении, предъявленных образцов, дать рекомендации по использованию.
Оборудование и материалы: образцы исследуемых зимних носков, фотоаппарат, 4 мензурки, 4 штатива, электрический чайник, 4 спиртовых термометра (с пределом измерения до 80 oC), 4 уличных термометра, нить, булавки, 4 рычажных весов, таймер, психрометр, пипетки.

Опыт № 1
Определение степени теплопроводности материалов, из которых изготовлены зимние носки.

Таблица 1. Параметры исследуемых материалов, вырезанных из зимних носков.
Параметры исследуемых объектов
1
2
3
4

Толщина, см
2
0,95
1,25
0,95

Ширина, см
11
11
11
11

Длина, см
19
19
19
19

Площадь, см2
209
209
209
209


При проведений эксперимента, были использованы образцы тканей, вырезанных из зимних носков. (Приложение 2, Таблица 1)
Эксперимент проводился при температуре в помещении - + 20 oC.
Начальная температура воды - 85 oC.
Объем налитой воды в мензурки - 100 cм3.
Описание опыта:
Обернули измерительные цилиндры (мензурки) образцами тканей, закрепили при помощи булавок.
Подвесили термометры на нити на штативы (во избежание искажения полученных значений температуры, так как термометры чувствительны к прикосновению).
Налили в мензурки воды.
Через равные промежутки времени, снимали показания с термометров, погруженных в воду.
Сделали выводы на основе полученных данных (приложение № 3).

Таблица 2. Результаты опыта № 1
Интервал времени от начала эксперимента, мин.
Температура, oC


1
2
3
4

5
77
76
77
76

10
71
70
71
72

15
66
64
66
64

20
61
60
61
61

25
58
56
58
56

30
55
52
54
53

35
52
49
51
50

40
49
46
47
47


Результаты: образец № 1, исходя из результатов, первого опыта обладает наименьшей теплопроводностью, по сравнению с другими образцами.
Опыт № 2
Определение степени теплопроводности материалов, из которых изготовлены зимние носки.
Описание опыта:
Поместили термометры в образцы зимних носков.
Вынесли образцы зимних носков на улицу.
Через пять минут сняли показания термометров.
Провели анализ полученных данных. (приложение № 4)
1 серия опыта:
Температура на улице - + 2 oC.
Температура в помещении - +30 oC.

Таблица № 3. Результаты опыта № 2, серия 1.
№ образца
1
2
3
4

Температура термометров, помещенных в образец, oC
15
9
11
9







2 серия опыта:
Температура на улице - +3 oC.
Температура в помещении - +28 oC.
Таблица № 4. Результаты опыта № 2, серия 2.
№ образца
1
2
3
4

Температура термометров, помещенных в образец, oC
13
10
11
5







3 серия опыта:
Температура на улице - -1 oC.
Температура в помещении - + 23 oC.

Таблица № 5. Результаты опыта № 2, серия 3.
№ образца
1
2
3
4

Температура термометров, помещенных в образец, oC
13
11
13
8







Результаты: образец № 1 показал лучшие результаты по сохранению тепла из всех предложенных образцов, следовательно, образец № 1 обладает наименьшей теплопроводностью, а наибольшей теплопроводностью среди представленных образцов обладает образец № 4.
Опыт № 3
Определение степени испарения влаги с образцов материалов, вырезанных из зимних носков.
Относительная влажность в помещении – 44 %.
Температура в помещении – 20 oC.

Таблица 6. Параметры исследуемых материалов, вырезанных из зимних носков.
Параметры исследуемых объектов
1
2
3
4

Толщина, см
2
0,95
1,25
0,95

Диаметр, см
7,5
7,5
7,5
7,5


Описание опыта:
Взвесили образцы материалов, вырезанных из зимних носков, на рычажных весах до испытания.
Налили на чаши рычажных весов воды одинакового объема (одинаковой массы).
Положили на чаши рычажных весов образцы материалов.
Через определенный промежуток времени определили массы образцов с жидкостью, оставшейся в ткани образцов.
Провели анализ полученных данных.








Таблица 7. Результаты опыта № 3
№ образца
Интервал времени от начала эксперимента, мин.
Масса образца, г.
Масса воды, г.
Масса воды+образца через промежуток времени, г.
Масса, испарившейся воды за промежуток времени, г.

1
30
3,7
9,3
10,3
2,7

2
30
2,3
9,3
8,5
3,1

3
30
2,3
9,3
9,4
2,3

4
30
2,1
9,3
10,9
0,5


Результаты: большей степенью испарения влаги с поверхности среди предложенных образцов обладает образец под номером 2, наименьшей – образец под номером 4.
Опыт № 4.
Определение степени гигроскопичности материалов в сравнении образцов.
Температура в помещении – 22 oC.
Описание опыта:
1) С помощью пипетки капнули каплю воды на образец материала, из которого изготовлен зимний носок.
2) Произвели видеосъемку.
3) С помощью компьютера просмотрели видео и определили время до полного впитывания капли воды.
4) Повторили шаги 1-4 ещё три раза для различных образцов.
5) Провести анализ полученных данных.

Таблица 8. Результаты опыта № 5
№ образца
Время до полного впитывания, с.

1
147

2
857

3
711

4
480


Результаты: наименьшей гигроскопичностью среди предложенных образцов обладает образец № 2.





Заключение

Мною был изучен материал по темам “Теплопроводность”, “Испарение”, “Гигроскопичность”. Были проведены эксперименты по выявлению степени теплопроводности различных материалов, из которых изготовлены зимние носки, степени испарения влаги с поверхности этих образцов, определению гигроскопичности, в сравнении образцов. Данные полученные в ходе экспериментов занесены в таблицы, подведены результаты экспериментов. Цель, поставленная, мною, выполнена полностью. Выдвинутая гипотеза подтвердилась.
Проанализировав результаты всех экспериментов, можно сделать следующие выводы:
Шерстяные носки обладают самой низкой теплопроводностью, но они быстрее промокают (в сравнении с образцами, представленными на испытания). Таким образом, если вы собираетесь находиться длительное время на улице в непромокаемой обуви, то лучшего варианта нет.
Носки, преимущественно, в состав которых входит хлопок, обладают большей теплопроводностью, чем из шерсти и кашемира, но в то же время обладают высокой степенью испарения влаги с поверхности (высохнут быстрее) и меньшей гигроскопичностью, среди представленных образцов. Повседневная обувь промокает, поэтому при малых отрицательных температурах рекомендовано использовать зимние носки из хлопка.
Носки из кашемира, обладают низкой теплопроводностью (чуть выше, чем у шерстяных носков), гигроскопичность их наравне с гигроскопичностью носков из хлопка. Из всех предложенных зимних носков, носки из кашемира являются оптимальным решением основной задачи носков в зимний период времени – сохранять тепло и защищать ноги от проникновения влаги.
Носки из бамбука обладают самой высокой теплопроводностью из предложенных образцов, что не желательно в зимний период времени, будут высыхать длительное время. Не рекомендовано использовать носки из бамбука в зимний период времени.

Таким образом, проведя “Контрольную закупку зимних носков” дал практические рекомендации по выбору носков для лучшего преодоления зимнего периода при нахождении на улице. Оптимальным выбором являются носки из кашемира.

Создав видеоролик, показал моим одноклассникам, что и со школьными знаниями можно делать экспертные оценки продуктов и создавать познавательные видеоролики, давать рекомендации по использование того или иного продукта и т.п.

Мы не делаем рекламу, мы используем науку.





Список используемой литературы

Жумаев В. В., Б. Б. Горский, Физика в твоей жизни.
Прохоров А. М. , Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. М.: Советская энциклопедия.1988.
Пурышева Н.С., Физика: новый полный справочник для подготовки к ГИА: 9 класс. АСТ: Астрель, 2015, стр. 138-140.
Пурышева Н.С., Физика: новый полный справочник для подготовки к ГИА: 9 класс. АСТ: Астрель, 2015, стр. 161-162.






















Список источников информации

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлопок#.D0.A1.D0.B2.D0.BE.D0.B9.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B0
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
http://tkaninfo.ru/tkani/bambukovye-tkani-krasota-zdorove-ekologiya.html























Приложение № 1
Образцы зимних носков.

















Приложение № 2
Образцы тканей вырезанных из зимних носков.



















Приложение № 3
Проведение опыта № 1
















Приложение № 4
Проведение опыта № 2









Приложение № 5
Проведение опыта № 3


Приложение № 6
Проведение опыта № 4






 Пурышева Н.С., Физика: новый полный справочник для подготовки к ГИА: 9 класс. АСТ: Астрель, 2015, стр. 138-140.

2. Пурышева Н.С., Физика: новый полный справочник для подготовки к ГИА: 9 класс. АСТ: Астрель, 2015, стр. 161-162.
 Прохоров А. М. , Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. М.: Советская энциклопедия.1988.
 Жумаев В. В., Б. Б. Горский, Физика в твоей жизни.









13 PAGE \* MERGEFORMAT 14315


13 PAGE \* MERGEFORMAT 142315




Рисунок 10Образцы зимних носков