Особенности остывания жидкостей и блюд

IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Особенности остывания жидкостей и блюд

Дунина А.Д. 1
1МБОУ "Гимназия №41"
Чешун Л.Г. 1
1МБОУ "Гимназия 41"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Эту тему я выбрала потому, что на занятиях по внеурочной деятельности в прошлом году учительница предложила нам провести опыты и наблюдения. Я так увлеклась этой работой, что мне захотелось продолжить свои исследования.

Занимаясь измерением температуры жидкостей, я узнала, что напитки, подаваемые на стол, делятся на две группы: горячие и холодные, что подаваемая на стол пища должна быть определенной температуры. Оптимальная температура блюд, которые едят горячими, составляет 40-450С, напитки – до 500С, температура подачи холодных напитков должна быть не выше 140С и не ниже 70 . Горячие напитки приводят к разрушению зубной эмали и ожогам ротовой полости.

В моем любимом мультике «Трое из Простоквашино» я заметила, что Шарик пьет чай из блюдца, а другие герои из кружек, и Шарик выпил чай быстрее.

Какие блюда остывают быстрее и почему? Этот вопрос мне стал очень интересен. Для этого я провела ряд экспериментов.

Цель работы: выявление факторов, влияющих на скорость остывания жидкостей и определение времени остывания горячих напитков и первых блюд.

Задачи работы:

1. Изучить устройство лабораторного термометра.

2. Научиться пользоваться лабораторным термометром.

3. Провести ряд экспериментов по изменению температуры остывания горячих напитков и первых блюд. Сделать соответствующие выводы.

Объект исследования горячие напитки, разлитые в чашки из различного материала.

Предмет исследования: зависимость скорости остывания горячих жидкостей.

Гипотеза: На скорость остывания жидкости влияет форма и состав посуды.

Глава 1. Температура и способы ее измерения

Температурой называют степень нагретости тела. Слово температура происходит от латинского слова «temperature», что значит надлежащее смешение - нормальное состояние. Она показывает, насколько теплым или холодным является тот или иной предмет.

Для измерения температуры служит прибор термометр, заполненный термометрическим веществом-ртутью. Термометром можно измерять температуру воздуха, воды, почвы, тела человека и животных.

Существует несколько видов термометров: жидкостные, механические, электронные, оптические, газовые, инфракрасные. Принцип их действия одинаков - это расширение материала при нагреве и сужение при охлаждении. В механических термометрах используется специальная пружинка, которая раскручивается, а в электронных используется способность материалов изменять свое сопротивление току.

Изобретателем термометра принято считать известного итальянского ученого Галилея. Почти одновременно с Галилео, профессор Санторио изобрел свой прибор, но уже для измерения температуры человеческого тела. А первый ртутный термометр изобрел немецкий физик Габриэль Фаренгейт.

Я работала с жидкостным термометром. У него всего три главных детали:

Стеклянная трубка, наполненная ртутью или подкрашенным спиртом.

Шкала - это планка с нанесенными на нее делениями.

Стеклянный футляр, куда помещены шкала и трубка.

Шкала термометра имеет деления. Самое маленькое деление соответствует одному градусу. В середине шкалы - нуль (0). Он обозначает границу между теплом и холодом. Если красный столбик поднимается на 10 градусов выше нуля, то говорят десять градусов тепла. Записывают это так: +10°С. А если он опускается на 10 градусов ниже нуля, то это 10 градусов мороза. Обозначают это так: -10°С. Известно, что 0° - это температура таяния льда, а 100°С – это температура кипения воды.

Глава 2. Результаты ЭКСПЕРИМЕНТОВ и их анализ

Эксперимент №1

Цель:измерение скорости остывания напитков. (Приложение 1)

Оборудование:

Стакан чая.

Стакан киселя.

Стакан чая с молоком.

Лабораторный термометр.

Часы.

Ход проведения эксперимента:

Нагреваю стаканы с напитками до одинаковой температуры.

Измеряю начальную температуру; засекаю время остывания напитков через 3 и 5 минут, получилось от 65°С до 40°. При каждом измерении, термометр остужаю под холодной водой до 24°С.

Вывод: чай остыл быстрее, дольше всех остывал чай с молоком. Это вызвано тем, что на поверхности молока образовалась тонкая плёнка жира, которая не дала ему испаряться, что привело к уменьшению потери тепла.

Эксперимент №2

Цель:измерение скорости остывания напитков, под воздействием окружающей среды. (Приложение 2)

Оборудование:

1. Стакан чая №1.

2. Стакан чая №2.

3. Лабораторный термометр

4. Часы

 

Ход проведения эксперимента:

Нагреваю в микроволновой печи все блюда до 60°( грею 1мин 30сек).

Измеряю начальную температуру. Стакан №1 уношу на балкон, а стакан №2 оставляю в комнате. Засекаю время остывания через 3

и 5 минут, получилось от 60°С до 14°.

Вывод:стакан №1 с чаем остыл намного быстрее, так как он находился на улице, Я заметила что, чем ниже температура окружающей среды, тем быстрее остывает жидкость.

Эксперимент №3

Цель:измерение скорости остывания супа в фарфоровой тарелке и вметаллической тарелке. (Приложение 3)

Оборудование:

Фарфоровая тарелка с супом.

Металлическая тарелка с супом.

Лабораторный термометр.

Часы.

Ход проведения эксперимента:

1) Разогреваю на электропечи в кастрюле суп, разливаю по тарелкам.

2) Измеряю начальную температуру; засекаю время остывания через 3 и 5 минут, получилось от 60°С до 29°. При каждом измерении термометр остужаю под холодной водой до 24°С.

Вывод: в металлической тарелке суп остыл быстрее, чем в фарфоровой. Металл хорошо проводит тепло, тарелка нагрелась сразу, и суп остыл быстрее.

Эксперимент №4

Цель:измерение скорости остывания чая в кружке и в тарелке. (Приложение 4)

Оборудование:

Кружка чая.

Тарелка с чаем.

Лабораторный термометр.

Часы.

Ход проведения эксперимента:

Наливаю горячий чай в кружку и в тарелку.

Измеряю начальную температуру; засекаю время остывания через 3 и 5 минут, получилось от 60°С до 36°. При каждом измерении термометр остужаю под холодной водой до 24°С.

Вывод:быстрее остыл чай в тарелке, так как в кружке меньше площадь поверхности жидкости.

Эксперимент №5

Цель:измерение скорости остывания чая в металлической, стеклянной, фарфоровой и пластмассовой кружках . (Приложение 5)

Оборудование:

Металлическая кружка

Стеклянная кружка

Фарфоровая кружка

Пластмассовая кружка.

Лабораторный термометр.

Часы.

Ход проведения эксперимента:

Наливаю горячий чай в кружки разного состава.

Измеряю начальную температуру; засекаю время остывания через 3 и 5 минут, получилось от 60°С до 46°. При каждом измерении термометр остужаю под холодной водой до 24°С.

Вывод:металл обладает лучшей теплопроводностью, чем пластик. Металлическая кружка нагрелась сразу, и чай остыл очень быстро.

Стекло - хуже проводит тепло, чай остывал намного медленнее.

Пластмассовая кружка - плохо проводит тепло, и чай в ней остывал немного дольше. Дольше всего остывал чай в фарфоровой кружке.

Заключение

Скорость остывания напитков зависит от следующих факторов:

На основе проведенных мною экспериментов, я могу сделать следующие выводы;

Супы остывают дольше, чем напитки, так как на их поверхности находится пленка масла или жира, которая препятствует испарению жидкости.

Скорость остывания напитков зависит от следующих факторов:

от вещества, из которого изготовлена посуда (его теплопроводности);

от формы посуды (от площади её поверхности);

от рода жидкости, находящейся в посуде (от её плотности);

от разности температур жидкости и окружающей её среды (чем

больше разность температур, тем быстрее остывает жидкость).

Литература

1.Канн К.Б «Курс Общей Физики», ИНФРА-М 2014.

2. Касаткина И.Л. «Мы повторяем физику» том1, Издательство «Феникс»,1996.

3.Кейс «Как остывают пищевые жидкости?, https://docplayer.ru/37099189-Keys-kak-ostyvayut-pishchevye-zhidkosti.html

4. «Мой альбом научных знаний», Профессор Знайкин, Питер-2019

5. Перельман Я.И. Занимательная физика. М.:Наука,1991.

Приложение 1

Время, мин.

Чай

Кисель

Чай с молоком

1 мин

65°

65°

65°

3 мин

59°

60°

61°

5 мин

40°

45°

49°

Приложение 2

Время, минута

Чай 1

Чай 2

1 мин

60°

60°

3 мин

25°

48°

5 мин

14°

40°

Приложение 3

Время, минуты

Суп в фарфоровой тарелке

Суп в железной тарелке

1 мин.

60°

60°

3 мин.

47°

41°

5 мин.

35°

29°

Приложение 4

Время, минуты

Чай в тарелке

Чай в кружке

1 мин

60°

60°

3 мин

36°

49°

Приложение 5

Время, минуты

Металлическая кружка

Стеклянная кружка

Пластмассовая кружка

Фарфоровая кружка с ложечкой

1 мин

60°

60°

60°

60°

3 мин

51°

53°

54°

56°

5 мин

46°

49°

50°

52°

Просмотров работы: 33