Научно-исследовательская работа

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение г. Шахты Ростовской области «Средняя общеобразовательная школа № 36» МБОУ СОШ № 36 г. Шахты

Научно – исследовательский проект на тему: «Русский самовар»

Руководитель: учитель физики

Городилина Л.В.

Автор: ученица 8 «А» класса

Гаршина Каролина

2019г.

Научно – исследовательский проект на тему:

«Русский самовар»

Самовар у нас стоит,
Весь, как солнышко, блестит. А как песня зазвучит, Подпевая, он кипит…

Про печенье и варенье,
Конденсации явленье,
Не забыл и про кипенье, И про скорость испаренья.

Цель: Определить с помощью учебной и научной литературы принципы работы самовара, изучить его физические свойства и рассчитать КПД.

Задачи:
- Изучить историю возникновения самовара, его виды. - Ознакомиться с устройством самовара.
- Рассмотреть физические процессы и явления, происходящие при горении топлива и нагревании воды.
- Изучить физические законы, лежащие в основе действия самовара.

Предполагаемые результаты: Получить представление об истории возникновения самовара, его видах. Выяснить, почему вместо самовара используют чайники.

1. Введение.

С давних пор посиделки у самовара являлись неотъемлемой частью русских традиций. Самовар для русского человека являлся своеобразным символом семейного очага, уюта, дружеского общения. В семье моей прабабушки тоже пользовались самоваром. Он стоял в центре стола, издавал различные звуки. Вся семья вечерами собиралась вокруг самовара пить чай. В настоящее время семейное чаепитие только в праздничные дни.

2. Исследовательский этап.

Я провела опрос в школе. Знают ли современные дети, что такое самовар, где его видели, существует ли традиция пить чай в кругу семьи?

Я узнала, что 50 детей представляют самовар как большой чайник, видели его на картинках, в школе, у бабушки. Пили чай из электрического самовара 28 человек, а из угольного - 9 Традиция пить чай в семейном кругу есть у 5 человек. Выяснила, что не все современные дети представляют угольный самовар. Осталось мало семей, где сохранились русские национальные традиции чаепития из самовара.

После прохождения тем «Тепловые явления» и «Электрические явления»,

мне захотелось изучить самовар с точки зрения физики, узнать больше о нем. Мне стало интересно, откуда появился русский самовар, изучить историю, классификацию, устройство и принцип его работы. Сравнить КПД различных самоваров. Выяснить, почему современные люди заменили самовар чайником. Сохранить традиции пить чай из самовара в моей семье и заинтересовать одноклассников в возрождении русских культурных ценностей.

 2.1.Лексическое значение слова

"Самовар - водогрейный для чаю сосуд, большей частью медный с трубою и жаровнею внутри" - такое определение я встретила в Толковом словаре Русского языка В.И. Даля. «Самовар» – сам варит, разобрала слово по составу. Значит предназначение самовара - нагревать воду.

2.2. История возникновения самовара в России

В России самовар появился во времена Петра Первого. Именно в период царствования Петра начался промышленный подъём Урала, были построены металлургические и медеплавильные заводы. На этих заводах в 30-ые годы 18 века стали делать «сбитенники», которые представляли собой чайник с внутренней трубой и поддувалом. Именно «сбитенники» дали начало русскому самовару.

В 1778 году в Туле началось промышленное производство этого уникального изделия. Братьями Иваном и Назаром Лисицыными изготовлен самовар в небольшом, поначалу, первом в городе самоварном заведении. Основателем этого заведения был их отец, оружейник Федор Лисицын, «который в свободное от работы на оружейном заводе время, построил собственную мастерскую и упражнялся в ней всякого рода работами по меди».

В 1785 году открывается самоварное заведение А. М. Морозова, в 1787 году — Ф. М. Попова, в 1796-м — Михаила Медведева.

В 1808 году в Туле работало восемь самоварных фабрик.

Самовары изготавливали самых разных форм и отделок. Материалом служили медь, латунь, мельхиор, фарфор, фаянс и даже хрусталь, золото, серебро. В Туле насчитывалось около 150 видов самоваров.

После Великой Отечественной войны произошло объединение всех самоварных предприятий Тулы в завод «Штамп».

2.3. Виды самоваров:

*жаровые (угольные, дровяные); * электрические (нагрев воды происходит при помощи нагревательного элемента);

*комбинированные.

2.4. Строение жарового самовара

Несмотря на разнообразие форм, устроены самовары одинаково. Самая важная часть самовара, часто имеющая красивую форму – тулово (корпус), куда вливается вода для кипячения. В центре самовара, внутри, специальная полость для топлива - кувшин или труба-жаровня.

В нижней части кувшина есть решетка, на которую кладется топливо. Тулово соединяется с нижней частью – поддоном, основанием самовара, к которому крепятся ножки. Этот переход от корпуса к поддону называется шейка; в верхней части шейки находятся поддувалова отверстия, декоративно оформленные, через которые проходит воздух, необходимый для поддержания процесса горения в жаровне. В месте соединения шейки и поддона, изнутри, находится донышко. Здесь скапливаются продукты горения древесного топлива: зола, угольки. Донышко не закрепляется наглухо. Его можно открыть и удалить золу и пепел.

Сбоку на корпусе находятся ручки – парные, изогнутые металлические пластины с деревянным валиком между ними. Деревянные валики шишки-хватки, надетые на специальные стержни – подшипники, для удобства переноса самовара из одного места в другое и предохраняют руки от опасности обжечься.

Впереди на корпусе расположен кран, который состоит из ключа и ветки крана – изогнутой пластины, соединенной с ключом для удобства поворачивания. Через кран кипяток разливается из самовара по чашкам. Через кран кипяток разливается из самовара по чашкам. Кран присоединен к корпусу репейком — специальным утолщением вокруг крана для более надежного соединения.

На верхнюю часть корпуса самовара надевается круг — литое кольцо, которое служит опорой для крышки. Крышка закрывает самоварный корпус и не дает воде выкипать. В центре крышки — отверстие, равное по диаметру трубе-жаровне, крышка нанизывается на жаровню. Также в крышке часто пробиваются небольшие круглые отверстия с откидной крышечкой, это паровички (отдушники): когда самовар закипает, через паровички выпускается пар.

На крышку одевается конфорка — подставка для заварочного чайника, который часто ставится сверху самовара для прогревания и высушивания, а также для того, чтобы чай лучше «настоялся». Конфорка также маскирует ту часть жаровни, которая возвышается над крышкой.

На самом верху находится небольшая крышка-колпачок. Это заглушка, она закрывает верхнее отверстие жаровни и останавливает процесс горения в самоваре, так как препятствует постоянному току воздуха по трубе-жаровне. Для работы самовара заглушку обязательно снимают.

На колпачке — заглушке и крышке есть ручки, круглые деревянные шишки, крепятся они с помощью маленьких полых цилиндров, надетых на винт, подшишек. Деревянные шишки предохраняют руки от соприкосновения с горячим металлом, так как именно к этим деталям самовара — крышке, заглушке, как и к боковым ручкам — прикасается хозяйка в процессе работы самовара. Подшишки закрепляются специальными гайками конической формы — малинками.

Эта конструкция обязательна для любого вида самовара. Меняются размеры, объем, форма корпуса и других деталей, но все они необходимы для работы жарового самовара.

Сейчас выпускается огромное количество электрических самоваров и вместо трубы с углем внутри у них встроена спираль. Самовар включают в розетку, спираль нагревается и вода закипает. Такие самовары можно назвать электрическими чайниками, так как они работают от электричества, и ничем не отличаются от чайников, кроме внешнего вида корпуса, и наличия специального краника для наливания горячей воды в чашку. Электрические самовары намного удобнее, можно подогреть любой объем воды. Единственным условием является полное покрытие водой нагревательного элемента Электрический самовар можно применять в закрытых помещениях. Многие электросамовары оснащены специальным термостатом, который отключает самовар при закипании воды. Основным недостатком электрической модели является то, что такой прибор нельзя считать настоящим самоваром. При пользовании таким прибором нет запаха яблоневых веточек, кедровых шишек. Нет возможности применить его в природных условиях, где отсутствует электрический ток.

В комбинированном самоваре объединены достоинства обеих моделей. Его растапливают как жаровой, при остывании можно подогреть воду электроэнергией. Его применяют в помещениях и на природе.

В настоящее время самовары можно встретить только на народных праздниках и гуляньях. Например, на проводах Масленицы. В современном мире новые технологии вытеснили самовары из жизни людей. Появился уже радиоуправляемый чайник, который включается путем отправки смс, а также чайник, который сам заваривает чай и варит компот за несколько минут.

Причины отказа от пользования самоваром: - В новых квартирах с центральным отоплением и с небольшой площадью, их негде ставить. - Новый уклад жизни заставляет людей много работать. Тем самым взрослые мало времени проводят в своих домах. И им проще вскипятить электрочайник, и быстро попить чаю. - Некогда или неохота разжигать самовары и чистить их.

- В самоваре нет USB контролера.

2.5.Физические явления, происходящие в самоваре

Опираясь на законы физики, я смогла объяснять физические явления, происходящие в самоваре:

- Естественная конвекция воды возникает только при топке углем. Нагревшаяся внизу вода поднимается вверх, а охладившаяся опускается вниз.

- Вода превращается в пар, который образует в воде небольшие пузырьки. Легкие пузырьки вытесняются окружающей водой вверх. Пар в пузырьках охлаждается, сжимается, и стенки пузырьков под давлением окружающей воды с легким треском смыкаются. От этих многочисленных потрескиваний и происходит шум, который мы слышим перед закипанием.

- Ручки у самовара деревянные. Дерево - плохой проводник тепла, а металл - хороший. Если бы ручки у самовара были металлическими, они бы, когда вода в самоваре закипает, нагревались так, что до них невозможно было бы дотронуться рукой.

- Вода вытекает из крана под влиянием давления жидкости на боковую стенку самовара.

2.6. Самовар является важной частью чаепития

Самовар - это часть жизни и судьбы русского народа. Я нашла пословицы и поговорки о самоваре. "Самовар кипит - уходить не велит", "Самовар, что море Соловецкое, пьют из него за здоровье молодецкое" - эти и многие другие пословицы отражают то уважительно-доброе отношение к самовару, которое он заслужил на протяжении нескольких столетий.

Самовар - это доброе русское гостеприимство. В кругу друзей и родных самовар дарит тепло и сердечный покой.

3.Практическая работа

Я провела практическую работу на тему: «Русский самовар».

Цель: вычислить КПД жарового   и электрического самоваров, и сравнить их. Приборы и материалы: жаровой самовар объемом 3л, древесный уголь(300г), вода, спички, «Г» образная металлическая трубка для тяги, часы, электрический самовар того же объема. Сборник задач по физике. (Табл. №4,5,8 стр.208-209)

Проведение эксперимента:

1)Оба самовара заполняем водой

2)В трубку жарового самовара вложим древесный уголь, зажигаем огонь и на конфорку устанавливаем тяговую трубку, а электрический - включаем в сеть.

3)Фиксируем время кипения воды в обоих самоварах.

4) Вычисляем и сравниваем КПД, заполняем таблицу и делаем вывод.

ЗАДАЧА:

Для нагревания 3 кг воды от температуры 18°С до температуры 100°С в железном жаровом самоваре, масса которого 1,3 кг, требуется сжечь 0,3кг древесного угля. Железному электрическому самовару массой 1 кг и мощностью 700 Вт потребуется для этого 1800с. Сравните КПД электрического и жарового самоваров.

ТАБЛИЦЫ

ЗАДАЧИ

Вывод: КПД - электрического самовара приблизительно в 8 раз больше, чем КПД - жарового. В этом преимущество электрического самовара. С другой стороны, если подумать, в жизни по всякому бывает, а вдруг на линии тока не будет, вот тогда нас и жаровой самовар и выручит.

4. Заключение.

Закончив свое исследование, могу сказать, что моя гипотеза подтвердилась. Самовар не только предмет русского быта, но и неотъемлемая часть народных традиций, символ единения семьи, гармонии и порядка в доме. Этот предмет вошел в классику русской литературы и искусства. Без него невозможно представить традиционное русское чаепитие. В самоварах всегда ценилась «музыкальность», а петь он начинал перед закипанием. Самовар - это очень удобное устройство для нагревания воды, но, к сожалению, угольные самовары используются редко. Сегодня чаще всего мы встречаем самовар, как сувенир, как музейный экспонат, как атрибут кухонной утвари в немногих семьях, на народных праздниках и гуляниях.

4. Список литературы

1. Ашурков Н.В. Избранное: История тульского края. — Тула: ПРИОК. КН. ИЗД-ВО, 2003.

2. Волков С. В. Русские самовары в собрании всероссийского музея декоративно – прикладного и народного искусства. // «Музей 6». - М: Советский художник. – 1986.

3. Госберг М. Самоварное производство. – В кн.: По тульскому краю. – Тула. - 1995.

4. Даль В.И. Толковый словарь. - М. - 1956, т. IV.

5. Иванова Е.А. Русские самовары. - Л. – 1971.

6. Москалева Л.А, Ашевский С.Д. Тула: Из глубин веков до наших дней. — Тула: ПРИОК. КН. ИЗД-ВО, 1988.

7. Соловьев В. Золотая книга русской культуры. - М: Белый город. – 2007.

8. Энциклопедия для детей «Просто о простом» Попова А.

9. http://www.samovaroff.net

10. http://www.tula-samovar.com.ru/

11. http://www.rusamovar.ru/historyhp

12. http://vashsamovar.ru/