Меню
Разработки
Разработки  /  Физика  /  Практикумы  /  9 класс  /  Метапредметные связи химии и физики на примере изготовления «Штормгласс – колба Фицроя»

Метапредметные связи химии и физики на примере изготовления «Штормгласс – колба Фицроя»

Перед современной метеорологией, физикой и химией стоит вопрос. По какому принципу работает штормгласс? На данный вопрос мы попытались ответить, изготовив колбу Фицроя (другое название по имени химика, впервые описавшего данный агрегат) и проведя с ней ряд экспериментов. Получившиеся результаты приведены в данной статье.

26.10.2018

Содержимое разработки

УДК: 551.5

Доненко Анна Владимировна3


Метапредметные связи химии и физики на примере изготовления «Штормгласс – колба Фицроя»


Аннотация: Перед современной метеорологией, физикой и химией стоит вопрос. По какому принципу работает штормгласс? На данный вопрос мы попытались ответить, изготовив колбу Фицроя (другое название по имени химика, впервые описавшего данный агрегат) и проведя с ней ряд экспериментов. Получившиеся результаты приведены в данной статье.

Ключевые слова: штормгласс, колба Фицроя, метеорология, агрегатное состояние, фазовые переходы, химико-физические процессы

Введение. В современном цифровом мире, многие люди даже не подозревают, что еще 200-300 лет назад моряки и пираты, узнавали какая будет погода по агрегатному состоянию штормгласса. Даже сейчас в XXI веке точного ответа о принципе работы химического барометра известно крайне мало.

Основная часть. Штормгласс (штормглас, нидерл. storm — «буря» и glass — «стекло») — химический метеорологический прибор, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра. Запаянная сверху колба не имеет контакта с воздухом.

Изготовленные штормглассы представляют собой ампулы объемом около 20 см3 с раствором, для которых в качестве шкалы взята миллиметровая разметка, нижний край ампулы совпадает с нулевым отсчетом. Пример изготовленного нами штормгласса приведен на рисунке 1.

Рисунок 1. Штормгласс (колба Фицроя) в момент изменения агрегатного состояния.



Приборы закреплены в комнате вдали от окна и солнечной засветки. Ежедневно около 10.5 и 22.5 (±0.5) часов местного времени снимаются отсчеты уровня осадка или кристаллов. Измеряемая комнатная температура на протяжении длительных интервалов времени изменялась в пределах ±2 °С в течение суток. Одновременно ведется регистрация наружной температуры и давления (с помощью анероида). Общее исследование влияния температуры на показания приборов для интервала времени длительностью 5 лет, когда термометр располагался рядом со штормглассом, показало, что наблюденные и исправленные на ход температуры показания штормгласса отличаются только по абсолютной величине, а все особенности хода кривых сохраняются.

На первом этапе исследований сравнивались одновременные показания 4 имеющихся штормглассов на протяжении выбранных длительных промежутков времени. Использованные для этого приборы были изготовлены в разных партиях и поэтому имеют разную чувствительность. Все они демонстрировали синхронные изменения регистрируемой реакции.

Рисунок 2. Момент выпадения кристаллов в штормглассе.

Также проводились исследования влияния электромагнитных полей электронных устройств, магнитного поля Земли. В ходе проведенных исследований на всех 4 штормглассах было получено, что скорость их реакции меняется в зависит от состава, внешней температуры и изменения электромагнитных полей.

В ходе наблюдений получено, что средняя погрешность составляет 2.78%

Экспериментальная кривая совпадает с теоретической, что отображено на рисунке 3.

Рисунок 3. Экспериментальная кривая по фазовым переходам штормгласса за период с 04.2014 г. По 08.2018, где 1;2;3;4 – номера штормглассов.

Как видно из приведенного выше графика отклонения в разности предсказания погоды минимальное, практически не наблюдается.



Выводы. Использование штормгласса как предсказателя погоды в современном мире несет более исторический характер, т.к. он не может предсказать погоду более чем на сутки. В ходе экспериментальных и наблюдательных данных было полученно, что колба Фицроя поддается влиянию электромагнитных полей, внешней температуры. В следствии чего происходит фазовый переход – смена агрегатного состояния на основании чего можно предсказывать погоду.









Список использованных источников:

  1. Владимирский Б.М., Темурьянц H.A. Влияние солнечной активности на биосферу - ноосферу. М.: МНЭПУ, 2000 – с. 22

  2. Фицрой Д. Практическая метеорология. СПб., 1865 - 445 с.

  3. Кириллов А.К. Электромагнитный канал воздействия солнечной активности на биологические и физико-химические системы // Международный Крымский семинар «Космос и Биосфе¬ра»: Тезисы докладов. Партенит, 2001- С. 44.

-70%
Курсы повышения квалификации

Проектная деятельность учащихся

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1200 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Метапредметные связи химии и физики на примере изготовления «Штормгласс – колба Фицроя» (820.25 KB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт