Главная Работы на конкурс Предметное образование Физико-математические дисциплины
Исследовательский проект «Теплопроводность прозрачных материалов»
Автор: Ильичёв Владислав Артёмович
Место работы/учебы (аффилиация): МБОУ «Гимназия №9 имени дважды Героя Советского Союза С. Г. Горшкова», г. Коломна, Московская область, 10 Класс
Научный руководитель: Вайлапов Виктор Адамович
Цель работы — экспериментальное определение теплопроводности прозрачных материалов и разработка новой модели стеклопакета с улучшенными теплоизоляционными характеристиками
Актуальность.
Значительная часть теплопотерь в зданиях происходит через оконные проемы. В условиях растущего спроса на энергоэффективные решения в строительстве и сельском хозяйстве (теплицы), поиск новых конструкций стеклопакетов и изучение тепловых свойств материалов (стекла и оргстекла) является важной научно-практической задачей..
Гипотеза исследования — органическое стекло является более эффективным теплоизолятором, чем обычное стекло. Комбинирование закаленного стекла и оргстекла с использованием воздушной прослойки позволит существенно снизить теплопотери.
Задачи:
- Изучить теоретические основы теплопроводности и принцип работы датчика Пельтье.
- Сконструировать экспериментальную установку.
- Провести серию опытов с материалами разной толщины (4, 5, 6 мм).
- Проанализировать зависимость теплопроводности от толщины и типа материала.
- Разработать модель комбинированного стеклопакета.
Объект исследования — оконное стекло и органическое стекло (оргстекло).
Предмет исследования — теплопроводность материалов и способы её снижения в оконных конструкциях.
Методы и оборудование: Экспериментально-теоретический и эмпирический методы. Для измерения количества тепла, проходящего через материал, использовался датчик Пельтье в специально разработанной установке с контролем температуры.
Основные результаты:
- Экспериментально подтверждено, что с увеличением толщины материала теплопотери снижаются.
- Установлено, что оргстекло обладает значительно более низкой теплопроводностью по сравнению с обычным оконным стеклом.
- Доказана высокая эффективность воздушной прослойки как теплоизолятора.
- Выявлено негативное влияние влаги на теплоизоляционные свойства материалов.
Выводы и практическая значимость.
Предложена конструкция «гибридного» тройного стеклопакета, где внешние слои выполнены из прочного оконного стекла, а центральный слой — из оргстекла. Такая конструкция позволяет сочетать механическую прочность с высокими теплоизоляционными свойствами, потенциально уменьшая потери тепла из окон в два раза по сравнению со стандартными решениями.
Смотреть похожие работы
Статья «Теоретическое обоснование создания механизмов с энергетическим самообеспечением»
Исследовательская работа «Атмосферное давление и жизнь на Земле»
Исследовательская работа «Моделирование физических явлений средствами scratch-технологий как способ познания окружающего мира»
Исследовательская работа «Телескоп – прибор, позволяющий заглянуть в тайны космоса. Мой опыт»
Исследовательская работа «Исаак Ньютон на страже безопасности на дорогах»
Презентация к исследовательской работе «Изучение влияния температуры на проводимость металлов»
Мероприятие завершено
Добавить комментарий