Исследовательский проект по физике по теме «Изучение мыльного пузыря как физического объекта»

Введение. Более трех тысячелетий человек использует пену в технологии изготовления шоколада, выпечки хлеба, тушении пожаров, получении пенопласта и пенобетона, обогащении руд методом флотации и т. д. Пена – это промежуточное состояние вещества между газом и твердой фазой или газом и жидкостью. Исследование пены осложнено, так кА пена отличается неустойчивостью, в то же время пена представляет собой совокупность пузырьков газа, обволакиваемых жидкостными пленками, содержащими молекулы пенообразующих веществ (мыло, белки, глюкозиды).

Гипотеза: если рассмотреть элемент пены –пузырь, а это достаточно устойчивое образование и поэтому удобное для изучения, то можно внести предложение по улучшению свойств пены, используемой в современном мире.

В качестве рабочего тела рекомендую рассмотреть пузырь из мыльного раствора. Дешевое, безопасное и быстрое в получении сырье для проведения лабораторного эксперимента.

Актуальность темы может быть определена необходимостью изучения свойств пены, так как в настоящее время продолжается бурный рост производства материалов, изготовленных с помощью пенной технологии.

Целью данной работы является описание свойств мыльной пленки пузыря и установление качественных и количественных зависимостей.

Рекомендуемые направления деятельности:

1. Изучение литературы по теме:

- Молекулярная физика. Термодинамика

(поверхностное натяжение, фазовые переходы)

- Химия

(поверхностно активные вещества, пенные технологии)

- Биология

(пленки и их свойства)

- Интернет поиск

(исследование пузырей и пленок).

2. Постановка эксперимента:

а) проведение наблюдений и измерений

- поведение пузырей при различных температурах

- прочность и устойчивость пузырей

- долговечность пузыря, измерение времени жизни

- кристаллизация пузыря при низких температурах, при различной вязкости пленки

- испарение пузыря

- деформация пузыря

- взаимодействие пузырей

- «смерть» пузыря

б) проведение расчетов

- расчет энергии поверхностного натяжения пленки пузыря

- расчет добавочного давления внутри пузыря

в) установление зависимостей

- зависимость времени жизни пузыря от температуры

-зависимость времени жизни пузыря от вязкости пленки

- зависимость добавочного давления внутри пузыря от его радиуса

- зависимость энергии поверхностного натяжения пленки от радиуса пузыря

- собственная

3. Обсуждение результатов деятельности с учителями предметниками:

- физика

- химия

- биология

4. Оформление результатов. Выводы.

5. Выступление на НПК (школа, район, город, область) с предложениями по усовершенствованию свойств пены, пенной технологии изготовления материалов.

Полную информацию смотрите в файле. 

Учитель физики Исаева Н.Р.

Исследовательский проект «Изучение мыльного пузыря как физического объекта»

(материал для подготовки межпредметного проекта обучающимися 8-10 классов)

.

Введение. Более трех тысячелетий человек использует пену в технологии изготовления шоколада, выпечки хлеба, тушении пожаров, получении пенопласта и пенобетона, обогащении руд методом флотации и т. д. Пена – это промежуточное состояние вещества между газом и твердой фазой или газом и жидкостью. Исследование пены осложнено, так кА пена отличается неустойчивостью, в то же время пена представляет собой совокупность пузырьков газа, обволакиваемых жидкостными пленками, содержащими молекулы пенообразующих веществ (мыло, белки, глюкозиды).

Гипотеза: если рассмотреть элемент пены –пузырь, а это достаточно устойчивое образование и поэтому удобное для изучения, то можно внести предложение по улучшению свойств пены, используемой в современном мире.

В качестве рабочего тела рекомендую рассмотреть пузырь из мыльного раствора. Дешевое, безопасное и быстрое в получении сырье для проведения лабораторного эксперимента. Актуальность темы может быть определена необходимостью изучения свойств пены, так как в настоящее время продолжается бурный рост производства материалов, изготовленных с помощью пенной технологии.

Целью данной работы является описание свойств мыльной пленки пузыря и установление качественных и количественных зависимостей.

Рекомендуемые направления деятельности:

1.Изучение литературы по теме:

- Молекулярная физика. Термодинамика

(поверхностное натяжение, фазовые переходы)

- Химия

(поверхностно активные вещества, пенные технологии)

- Биология

(пленки и их свойства)

- Интернет поиск

(исследование пузырей и пленок).

2. Постановка эксперимента:

а) проведение наблюдений и измерений

- поведение пузырей при различных температурах

- прочность и устойчивость пузырей

- долговечность пузыря, измерение времени жизни

- кристаллизация пузыря при низких температурах, при различной вязкости пленки

- испарение пузыря

- деформация пузыря

- взаимодействие пузырей

- «смерть» пузыря

б) проведение расчетов

- расчет энергии поверхностного натяжения пленки пузыря

- расчет добавочного давления внутри пузыря

в) установление зависимостей

- зависимость времени жизни пузыря от температуры

-зависимость времени жизни пузыря от вязкости пленки

- зависимость добавочного давления внутри пузыря от его радиуса

- зависимость энергии поверхностного натяжения пленки от радиуса пузыря

- собственная

3. Обсуждение результатов деятельности с учителями предметниками:

- физика

- химия

- биология

4. Оформление результатов. Выводы.

5. Выступление на НПК (школа, район, город, область) с предложениями по усовершенствованию свойств пены, пенной технологии изготовления материалов.