Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
“Средняя школа №2 г. Навашино”
Тема работы:
«Теплопроводность напольных покрытий»
Номинация: «Лучшая исследовательская работа»
Автор: Мелентьева Виктория, обучающаяся 9 класса
Руководитель: Игнатьева Кристина Андреевна
учитель математики и физики
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | С. 4-5 | |
| Подготовительный этап | С. 6-9 | |
| 1.1 | Возникновение напольных покрытий | С.6-9 |
| 2. | Основной этап - практическая работа | С.10-13 |
| 2.1 | Теплопроводность различных материалов | С.10-12 |
| 2.2 | Практическая часть | С. 13 |
| 3. | Заключительный этап | С. 14 |
| 4. | Список использованных источников | С. 15 |
| 5. | Приложения | С. 17-22 |
Введение
Актуальность:
Для каждого человека в условиях суровой зимы важен вопрос организации отопления и сохранения тепла в жилом доме или квартире. На сегодняшний день все более актуальным является отопительная система «Теплый пол».Но,никто не станет отрицать, что такой дополнительный, а в некоторых случаях и основной источник тепла, как теплый пол, на сегодняшний день не теряет своей актуальности, а только завоевывает все более уверенные позиции на рынке отопления.В связи с этим меня заинтересовал вопрос обопределении напольного покрытия с наибольшим коэффициентом теплопроводности.
Цель работы:
Исследовать теплопроводность различных напольных покрытий, а также определить какое покрытие подойдет для системы «Теплый пол»
Задачи:
1. изучить литературу и материалы интернета по вопросу теплопроводности напольных покрытий;
2. рассмотреть теплопроводность различных материалов (напольных покрытий);
3. определить покрытия с наибольшим коэффициентом теплопроводности.
4. подтвердить экспериментальным путем напольное покрытие с наибольшим коэффициентомтеплопроводности.
Объект исследования: теплопроводность различных напольных покрытий.
Метод исследования: беседы с родителями, учителями, метод эксперимента, анализ литературы,работа с интернет – источниками, измерения, обработка данных, сравнительный анализ
Гипотеза:
Разные материалы имеют разную теплопроводность;правильно подобранные напольные покрытия обеспечивают комфорт.
Новизна: впервые из подручных материалов был проделан опыт для подтверждения теплопроводности напольного покрытия с помощью керамического обогревателя.
Приборы и материалы:для теоретической части:литература, интернет -источники, для практической части: термометр, секундомер, напольные покрытия, керамический обогреватель
Этапы проекта:
I этап: Подготовительный
II этап: Основной
III этап: Заключительный
Подготовительные этап
На уроках физики в 8 классе мы познакомились с таким явлением, как теплопроводность. Это оно сопровождает нас практически везде. Наиболее ярким примером является, выбор зимней одежды, ведь мы обращаем внимание, как хорошо одежда удерживает тепло.Меня заинтересовал вопрос о сохранении тепла в доме. Ведь в России, как известно, девять месяцев зима и три месяца просто холодно. Непредсказуемый климат средней полосы расслабиться не позволит. И ничто так не согревает холодную северную кровь, как комфортный красивый дом, утепленный по всем правилам современного строительства. Утеплить можно все — стены, крышу, пол. Как уже известно, из цели моей работы меня заинтересовала тема именно теплопроводности напольных покрытий.
Сбор информации я начала с изучения литературы в библиотеке, воспользовалась также ресурсами Интернета. Вот, что я узнала. Теплопередача, или теплообмен, – это учение о самопроизвольных необратимых процессах переноса теплоты в пространстве. Под переносом теплоты надо понимать обмен внутренней энергией между различными частями или различными областями рассматриваемой среды.
Перенос теплоты осуществляется тремя элементарными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Теплопроводность – способность материальных тел проводить энергию (теплоту) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела (атомов, молекул, электронов и т.п). Совершая непрерывные хаотические движения, молекулы, атомы, электроны и другие микрочастицы, из которых состоят тела, сталкиваются друг с другом, при этом частицы, обладающие большей энергией, передают ее частично частицам с меньшей энергией. Происходит перенес энергии на уровне микротел.
Возникновение напольных покрытий
Развитие напольных покрытий напрямую зависело от освоения орудий труда. И как только человечество научилось обрабатывать материалы, «дизайн» жилья стал намного разнообразнее.
Основа основ
Судя по исследованиям археологов, древние люди около 14 000 лет назад ровняли полы в своих жилищах, а иногда даже делали простейшие дренажные канавки, чтобы вода свободно покидала помещение. (приложение 1)
В гробницах фараонов в Древнем Египте натуральные каменные полы были неотъемлемой частью самой постройки. Именно поэтому они сохранились до наших дней, поражая воображение своей монументальностью. К тому же, занимавшиеся в то время гончарным ремеслом мастера, добились определенных успехов. И, благодаря их стараниям, появились керамические напольные покрытия. (приложение 2)
Мастера того времени заложили основы укладки полов, которые дожили до наших дней и практически не изменились. Они экспериментировали с формой и цветом, применяли плиты и пластины из камня с разной фактурой и оттенком породы.
Изначально декор пола, стен и потолков составлял единое целое в общем интерьерном ансамбле. Недаром специалисты той эпохи очень ценились, а их работы пользовались огромным успехом у правящей династии.
Но в домах по-прежнему использовались доступные материалы, ведь отшлифованный вручную камень был доступен исключительно государственным деятелям и богатейшим людям того времени. Поэтому каменную кладку можно было увидеть только во дворцах, гробницах и на площадях.
Древние римляне отличались высокими эстетическими запросами, которые проявлялись практически во всем – от искусства до бытовых вопросов.
В древнеримскую эпоху были популярны общественные бани, которые украшались не хуже роскошных дворцов. В III-IV вв. до н.э. популярностью стала пользоваться каменная плитка и мозаика, из которой создавались великолепные рисунки и композиции. Современные мастера с трудом могут повторить это. В сюжетах мозаики преобладали мифологические мотивы и сцены из жизни людей. (приложение 3)
На контрасте с таким изобилием материалов и возможностей, которые были сосредоточены в руках богатых сословий, обычные рабочие, крестьяне и рабы могли позволить себе лишь глину, солому и дерево.
Удивительно, но примерно в то же время в восточных государствах появились полы из досок, хотя более сложная технология их обработки будет изобретена ещё очень нескоро.
Полы на рубеже веков
В средневековье картина мало чем отличалась от древности. Здесь люди любили хвастаться своими нарядами и украшениями, в то время как их карманы были пусты. Поэтому не было ничего удивительного в том, что рыцари в безумно дорогих доспехах украшали каменные полы своих замков и крепостей обыкновенной соломой, чтобы хоть как-то сохранить тепло холодными зимами.(приложение 4)
Владельцы жилья более высокого сословия, а также короли, бароны и другие власть имущие могли позволить себе настоящие персидские ковры. И не обязательно они были куплены, ведь воины, вернувшиеся после крестовых походов, везли с собой награбленные вещи, среди которых могли оказаться и эти мягкие изделия.
В более позднем средневековье, а если точнее, в готический европейский период, начал зарождаться штучный мозаичный паркет. В то время стало понятно, что с древесиной можно экспериментировать, занимаясь её расщеплением и разделением на фрагменты. (приложение 5)
Используя различные породы, древесину подвергали обработке и создавали сложные геометрические рисунки. Паркетные и каменные композиции превращались в настоящие произведения искусства, но на этом развитие натуральных полов не остановилось. Мореплаватели завезли экзотические сорта, которые значительно разнообразили ассортимент паркета, и в руках мастеров появились новые цвета и рисунки древесины.
Знатным европейцам в XIII веке очень понравился новый способ монтажа – паркетный кирпич, где по сложной схеме выкладывались плашки из разных пород дерева. (приложение 6)