Определение мощности, выделяющейся при горении спички

Размещено на http://www.allbest.ru/

Открытые городские Ломоносовские Чтения

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №6 им. В.М. Ломоносова с углубленным изучением отдельных предметов городского округа Самара

Секция « ФИЗИКА»

Практическая работа

Определение мощности, выделяющейся при горении спички

Выполнила: Аксенова Светлана

Руководитель: Абрамова Маргарита Валентиновна

Самара, 2016г

Содержание

Введение

1. Теоретический расчет мощности горящей спички

2. Экспериментальная часть

Заключение

Список, используемой литературы

Введение

Актуальность. Ещё до появления электрической лампы источником света в помещении была лучина, она освещала комнату. Но в современном мире, с появлением электричества, мы пользуемся лампами накаливания различной мощности. Мне захотелось рассчитать мощность, выделяемую спичкой при полном сгорании, и выяснить лампе (парафиновой свечи), какой мощности эквивалентна мощность горящей спички. Эту проблему я и попыталась решить, выполнив данную экспериментальную работу.

Цель работы - рассчитать мощность, которая выделяется при горении спички и сравнить ее с мощностью электрических ламп накаливания и горящей свечи.

Задачи:

1. Ознакомиться с литературой, позволяющей:

· приобрести теоретические знания для расчета мощности, выделяющейся при горении спички;

· ознакомиться с техническими требованиями для проведения экспериментов;

· ознакомиться с требованиями по Т/Б при проведении экспериментов;

2. Разработать алгоритм проведения эксперимента в соответствии с изученными требованиями.

3. Проанализировать полученные данные и сделать соответствующие выводы.

Гипотеза: Мощность одной спички приблизительно равна мощности самой слабой 5-и ваттной лампочки.

Объект исследования: процесс горения топлива.

Предмет исследования: обычная спичка из сухого дерева.

Приборы и материалы: спички, спичечный коробок, секундомер, весы (электронные ВУЛ-100/200), термометр (электронный).

Методы: поиск информации, изучение, отбор, обобщение и систематизация материала, эксперимент, сравнение и анализ результатов.

Особой новизной моя работа, возможно, не отличается, но знания, полученные мною в результате ее выполнения, несомненно, полезны.

1. Теоретический расчет мощности, выделяющейся при горении спички

Мощность - это отношение работы А к интервалу времени ?t , за который эта работа была совершена, т.е. мощность-это скорость совершения работы.

N= A/?t

[N]=[Дж/с]=[Вт]

В данном случае, А=Q , где Q-это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании спички. Следовательно,

N= Q/?t

На спичечном коробке имеется ГОСТ. Я выяснила, используя номер ГОСТа, размеры одной спички и из какого вида древесины сделаны спички.

Я выписала интересующие нас параметры одной спички:

Длина спички = 42,5 мм

Ширина и высота спички = 2,2 мм

Рассчитала объём одной спички:

V = 205,7ммі =0,2057смі

Зная, что плотность осины (сухой) с = 0,520 г/смі , определила

Массу одной спички: m = с· v

m = 0,520 г/смі · 0,2057 смі

m=0,107г

Затем рассчитала количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании одной спички: Q = m·q

q - удельная теплота сгорания осины (сух)

q =13000000 Дж/кг (табл.значение)

Q =13000000 Дж/кг·0,000107 кг = 1391Дж

Считается, что одна спичка полностью сгорает в среднем за 45с. Но практика показала, что это время составляет в среднем 25с.

Рассчитала мощность, выделяющуюся при полном сгорании спички:

N= A/?t =Q/ ?t

N=1391 Дж/25с = 55,64 Вт

Вывод: выполнив теоретический расчет, убедилась, что мощность горящей спички значительно выше мощности самой слабой 5Вт лампочки. Мощность горящей спички превосходит даже мощность 50Вт электрической лампочки.

2. Экспериментальная часть

Проверим, совпадут ли наши теоретические расчеты с экспериментальными.

Ход эксперимента:

1. Нальём воду в мензурку и измерим объем воды:

V= 8мл = 8смі

2. Зная плотность воды (с= 1г/смі), по формуле вычислила ее массу:

m₁ = с · v

m₁ = 1г/смі ·8смі= 8г

3.

4.

Начальная температура воды и стеклянной пробирки, была определена с помощью электронного термометра. Значение начальной температуры записала в таблицу.

5. Поднесла снизу к пробирке спичку. Когда спичка полностью сгорела, пробирка и вода нагрелись.

По закону сохранения и превращения энергии:

количество теплоты, выделенное при полном сгорании спички, равно сумме количеств теплоты, полученных стеклянной пробиркой и водой.

С₁- удельная теплоемкость воды

С₂-удельная теплоемкость лабораторного стекла, из которого сделана пробирка

ф- время полного сгорания одной спички

Аналогичный расчет сделала и для определения мощности, выделяющейся при горении парафиновой свечи.

Вывод:

Я рассчитала мощность, выделяющуюся при полном сгорании спички:

N= 55,64 Вт (теоретический расчет)

N= 33,99 Вт (экспериментальный расчет)

Значение мощности, выделяющейся при полном сгорании спички, полученное экспериментально, оказалось меньше, чем теоретический расчет, т.к. часть энергии было потрачено на нагревание воздуха, держателя спички. Мы это в расчетах не учитывали.

мощность горение спичка лампа

Заключение

Выполнив работу, я пришла к выводу, что горящая спичка обладает гораздо большей мощностью, чем я предполагала. Значения мощности горящей спички находятся в интервале от 33,99 Вт до 55,64 Вт. Эти значения выше, чем мощность 5 Вт лампочки и мощность горящей парафиновой свечи (около 30Вт).

Таким образом, эквивалентом горящей спички по мощности является электрическая лампа мощностью 34-56 Вт. Непрерывное использование горящих спичек в течение некоторого времени позволит осветить в экстремальных условиях помещение, подобно электрической лампе мощностью 34-56 Вт.

Список, используемой литературы

1. Милюков О. Спички // Химия и жизнь. -- 1967. -- № 4. -- С. 15--19.

2. Высекающие огонь. The New Times (14.02.2011). Архивировано из первоисточника 15 февраля 2013.

3. Ивченко И. С. Огневое дерево // Книга о деревьях.

4. Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 87. Применение серы. Сера в природе // Неорганическая химия: Учебник для 7--8 классов средней школы. -- 18-е изд. -- М.: Просвещение, 1987. -- С. 205--206. -- 240 с. -- 1 630 000 экз.

5. Крылов А. Вы чиркнули спичкой... // Химия и жизнь. -- 1967. -- № 4. -- С. 20--21.

6. Храпковский А. Занимательные очерки по химии. -- Л.: Детгиз, 1958. -- С. 84.

7. Книга рекордов России

8. А.П. Перышкин. Физика. 8 класс. М.: Дрофа, 2009.

Размещено на Allbest.ru