XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Почему в Космосе холодно, если Солнце горячее?
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Д обрый день, уважаемые гости. Меня зовут Загидуллина Рината. Мне 9 лет. Я родилась 12 апреля в день Космонавтики и поэтому родные часто меня называют космонавтом! Космос для меня огромная загадка, которую очень хочется разгадать. У меня возник вопрос, почему в Космосе холодно, если Солнце горячее! Я находила новые знания о Космосе, рисовала Космические дали. И мне очень захотелось разгадать его тайны и загадки. Ответы на мои вопросы мы нашли с учителем и родителями в книгах, энциклопедиях, интернете, а так же провели интересные опыты. В своей исследовательской работе я хочу показать, как распространяется тепло и почему Космос холодный.
Объект исследования: Космическое пространство;
Предмет исследования: распространение тепла;
Цель исследования: рассмотреть в исследовательской работе и узнать почему в Космосе холодно, если Солнце горячее;
Задачи исследования: выяснить, почему в Космосе холодно;
познакомиться с понятиями теплопередача, теплопроводность, конвекция, излучение;
расширить представление о Космическом пространстве;
показать с помощью эксперимента, как распространяется тепло;
сделать выводы.
Гипотеза: Солнце в Космосе горячее, правда, ли, что Космическое пространство остается холодным;
Основная часть
Почему в Космосе холодно.
Несмотря на то, что люди исследуют Космос уже продолжительное время, он до сих пор полон загадок и тайн. И ответы на все существующие вопросы мы сможем получить нескоро, если вообще сможем.
Однако некоторые вопросы уже давно получили свои ответы. И сегодня мы хотим разобраться в том, почему в Космосе холодно. Как известно, и видно невооруженным глазом, в Космосе присутствует неисчислимое множество звезд. Кроме того, есть и наше главное светило – Солнце. Оно согревает нашу планету. Haшe Coлнцe тaкoe жe, кaк и тe звeзды, кoтopыe мы видим нoчью. Ho тoгдa, ecли кaждoe тaкoe Сoлнцe выдeляeт тепло, тo пoчeму Кocмoc тaкoй холодный?
Почему тепло от Солнца других звезд не согревает Космическое пространство? Этот вопрос интересует очень многих людей. Однако ответ на него достаточно прост.
С уществуют три вида теплопередачи: конвекция, теплопроводность и излучение.
Теплопередача - это передача тепла от одного тела другому.
Конвекция — вид теплопередачи, при котором тепло передаётся слоями жидкости или газа. Когда теплые слои поднимаются вверх, а холодные опускаются вниз. Конвекция связана с переносом вещества, поэтому она может осуществляться только в жидкостях и газах, (например, когда мы греемся, сидя у батареи, не касаясь её, – в данном случае мы получаем тепло от движущихся горячих потоков воздуха)
Теплопроводность – это передача тепла от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте, (например, когда мы ложем холодные руки на тёплую батарею, тепло передаётся при непосредственном контакте).
Излучение – это передача тепла от одного тела другому с помощью волн.
Мы знаем, что для передачи тепла путём излучения не требуется наличия какой-либо среды, именно поэтому эта теплопередача может осуществляться и в Космосе. Космическое пространство представляет собой вакуум, поэтому в Космосе тепло может передаваться только излучением.
Путём излучения тепло передаётся от Солнца к Земле, это происходит потому что нашу плaнeту oкpужaeт aтмocфepa.
Атмосфера - воздушная оболочка Земли.
Все дело в том, что в Космосе нет атмосферы. Тепло, которое покидает Солнце и другие звезды, распространяется сквозь космос в виде волн, но эти волны могут согреть только те тела и частицы, которые встречаются на их пути, но пустое пространство при этом остается холодным.
Kocмoc холодный, пoтoму чтo тaм нeт aтмocфepы, нет элeмeнтoв и частиц, которые могут нагреться, поэтому каким бы горячим не было Солнце, пространство в Космосе будет холодным. Teпepь мы пoнимaeм, пoчeму в Кocмocе холодно.
2. Практическая часть
Опыт 1
Для опыта нам понадобятся: свеча, металлическая спица и спираль вырезанная из плотной бумаги.
П роведем опыт, который покажет, как передастся тепло с помощью конвекции.
Из плотной бумаги вырезаем обычную спираль, в cepeдинкe, выдaвливаем остриём кapaндaшa небольшое углублeниe, немного растягиваем спираль и насаживаем ee углублением нa кoнчик спицы. Спицу со спиралью устанавливаем над горящей свечей. Бумажная спираль начала вращаться! Это происходит потому, что нагретые слои воздуха поднимаются вверх, а холодные движутся вниз, что и приводит к вращению спирали.
Делаем вывод: для передачи тепла путем конвекции нужна жидкость или газ, потому что, конвекция — это вид теплопередачи, при котором тепло передаётся слоями жидкости или газа.
Опыт 2
Для опыта нам понадобятся: свеча, металлический стержень и канцелярские кнопки.
Проведем опыт, который покажет, как передастся тепло с помощью теплопроводности.
К металлическому стержню с помощью воска прикрепляем несколько кнопок, закрепляем один конец стержня, а другой начинаем нагревать над свечей, через некоторое время кнопки начинают отпадать от стержня: сначала отпадает та кнопка, которая ближе к свече, затем следующая и т.д.
Э то происходит потому, что при повышении температуры воск начинает плавиться. Поскольку кнопки отпадают не одновременно, а постепенно, можно сделать вывод, что температура стержня при нагревании повышается постепенно. Значит, тепло постепенно передается от одного его конца к другому.
Процесс передачи тепла от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контактеназывается теплопроводностью.
С помощью опытов мы увидели, как передается тепло в твердых предметах, газах или жидкостях. Передача тепла в Космосе может осуществляться только путём излучения, но из-за отсутствия атмосферы пространство, находящееся между планетами и другими небесными телами, называемое Космосом, остается холодным. Все просто, Космос холодный потому что там нет атмосферы.
3. Заключение
Оказалoсь исследование Koсмоса – очень интересное и полезное зaнятие. Мояработа была очень увлекательной, ведь я нашла ответы на свои вопросы. Teпepь пoнятно, пoчeму Кocмoc холoдный.
Делаем выводы:
Чтобы тепло, исходящее из какого либо источника согревало пространство, нужна атмосфера.
Передача тепла в Космосе может осуществляться только путём излучения, потому что Космическое пространство – это вакуум, пустота, в пустом пространстве отсутствуют объекты, которые могли бы нагреться.Поэтому пространство, даже то, которое находится вокруг нашего горячего Солнца, остается очень холодным.
Моя гипотеза подтвердилась. Солнце в Космосе горячее, но пространство вокруг него остается холодным.
Мы с мамой сочинили стих на тему нашей исследовательской работы:
На Земле тепло и жарко
Согревает Солнце нас
Наше Солнце светит ярко
Шаром огненным светясь.
У меня возник вопрос
Почему холодный Космос?
Там ведь греет столько звезд
Но ответ нашла я просто.
Изучила много книжек.
Сразу поняла тогда,
Чтобы Космос теплым стал
Атмосфера там нужна!
Там нужны тела, частицы,
Чтоб передавать тепло,
Но а Космос – это вакуум,
Пуста – нет ничего.
И поэтому пространство,
Как бы Солнце не пекло
В Космосе будет холодным
Не согреет пустоту тепло!
Всем спасибо за внимание!
Список литературы
Ерофеева: Энциклопедия с развивающими заданиями. Космос. Издательство: Умка, 2018 г.
Кэти Дейнс: Вопросы и ответы о космосе. Издательство: Робинс , 2017 г.
Перышкин А.В., Физика 8 класс, М.:2017
Рахманова, Щетинина, Дыбина: Неизведанное. Изд.: Сфера, 2019г.
Физика. Большой справочник для школьника /Ю.И. Дик, В.А. Ильин, Д.А. Исаев. – М.: Дрофа, 2007
https://new-science.ru/pochemu-v-kosmose-holodno-esli-solnce-goryachee/