Исследование скорости остывания воды в чайнике от его формы размера и цвета

1.

2.

В наше время
существует множество
чайников, различных
по форме, цвету и
вместимости. Выбрать
себе нужный не так уж
просто. В последнее
время рекламируются
особенный чайники,
имеющие
эргономичный дизайн,
в которых вода
закипает быстрее,
расход электроэнергии
меньше и остывает
вода медленнее.

3.

На уроках физики мы
знакомились с видами
теплопередачи:
теплопроводность,
конвекция,
излучение. И мы
знаем, что тёмное
тело излучает
сильнее, чем белое.
Возникла мысль: играет ли роль цвет в закипании и остывании воды.
Эргономичный дизайн это рекламный трюк, или здесь учтена
математическая закономерность: что при меньшей поверхности
меньше энергопотери тепла.

4.

Мне необходимо установить зависимость
закипания и остывания воды от цвета,
размера и объёма в чайнике. Для этого
нужно просто взять несколько разных
чайников, пронаблюдать остывание воды за
определённое время и сравнить результаты.
Я провел опыты с семью чайниками. В
каждый из них я наливал 1 литр воды,
кипятил и наблюдал за его остыванием.
Измерял температуру термометром через 1
минуту. Данные измерений заносила в
таблицы.

5.

1). Чайник Braun, чёрный, 1,6 литра.
Ŧ, в
мин
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
t, в
°С
72
70
68
66
64
63
61
60
59
57
56
56
Ŧ, в
мин
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
t, в
°С
72
70
68
66
64
63
61
60
59
57
56
56

6.

Ŧ,
в
ми
н
t, в
°С
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16
84
82,
5
81
80
79
78
76,
5
75
74
73
72
71,
5
71
70
68
Ŧ,
в
ми
н
t, в
°С
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
67
65,
5
64
63
61,
5
60
59
58
57
56
55
54,
5
54
53,
5

7.

Ŧ, в 0
мин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16
t, в
°С
90
88
86
84
83
81
80
79
77,
5
76
75
74
73
72
70
93
Ŧ, в
мин
18
20
22
24
26
28
30
32
34
t, в
°С
68
66
65
63
62
61
59
58
57

8.

Ŧ, в
мин
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t, в
°С
92
91
89
88
86
85
84
82
81
80
78
Ŧ, в
мин
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
t, в
°С
76
74
72
70
68
66
64
62
60
58
56

9.

Ŧ, в
мин
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t, в
°С
98
96
94
92
90
87
86
84
83
81
79
Ŧ, в
мин
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
t, в
°С
76
74
72
70
65
65
64
63
61
59
57
Я решил провести тот же опыт на этом же
чайнике, но с открытой крышкой.
Ŧ,
в
ми
н
t, в
°С
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
93
89
85
83
80
78
76
75
73
71
70
Ŧ, в
мин
12
14
16
18
t, в
°С
67
64
50
40

10.

Ŧ, в
мин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t, в
°С
102
98
96
94
92
91
90
88
86
84
Ŧ, в
мин
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
t, в
°С
83
81
79
76
74
72
70
68
66
64
62

11.

Дольше всех вода остывала в железном
чайнике Philips
Быстрее всего вода остыла в Открытом
чайнике Braun и в чайнике Тefal (закрытом)
На основании проведенных экспериментов
и полученных данных я построила графики
зависимости температуры воды о времени.

12.

120
Чайник Braun,
чёрный, 1,6 литра
100
80
60
Чайник Scarlett,
синего цвета с
эргономичным
дизайном 1,8 литра
40
20
0
0
3
6
9
12
16
22
28
34

13.

120
100
80
Tefal
Philips
60
40
20
30
26
22
18
120
100
Чайник Scarlett,
белый
80
60
Чайник с
открытой
крышкой
40
20
14
9
6
3
0
0
14
10
8
6
4
2
0
0

14.

120
100
Чайник Braun,
чёрный
80
60
Чайник
Scarlett,
белый
40
20
34
22
12
6
0
0
Вывод: чайники разного цвета, формы остывают
одинаково. Чайник с эргономичным дизайном не был
исключением.
Следующий этап исследований: я
рассчитал,
сколько энергии расходуется на то, чтобы вскипятить 1
литр воды в разных чайниках. Результаты измерений
расхода электроэнергии и стоимости одного кипячения
занесены в таблицу.

15.

Я провел исследования, изучая закономерность
закипания и остывания воды в различных чайниках
(цвет и форма)
Установил:
1) что цвет и форма не влияют в данном интервале
температур (20÷100) на скорость остывания воды.
2) Эргономичный дизайн – это реклама, так как скорость
остывания одинакова с обычным чайником (черным или
белым)
3) Экономия в деньгах, посчитанная мной составляет 1,5
рубля, что весьма незначительно.
4) На скорость остывания существенное влияние оказала
открытая крышка.
5). Закипает вода во всех чайниках одинаково, разница
составляет 10 – 15 сек.

16.

В данном интервале температур
существенное влияние на скорость
остывания оказывают конвекционные
потоки, а не излучение. А конвекция от
цвета и формы не зависит. Эргономичный
дизайн – рекламный трюк. Цвет и форма –
это дизайн. Поэтому в независимости от
вместимости, цвета и формы можно
выбирать себе тот чайник, который тебе
нравится, разницы не будет.