151767 (Нагревание воды и … экономический кризис), страница 2

Посчитано, что в живых организмах суммарный запас воды в несколько раз больше, чем в реках. В среднем в растениях и животных содержание влаги может доходить до 80% массы. Например, у человека она составляет: 95% - в эмбриональных клетках, 80% - в молодости, 60% - в пожилом возрасте; 85% - в мозге, 83% - в крови, 80% - в сердце, легких, почках,39% - в жировой ткани, в скелете 22% и даже в зубной эмали 0,2%. При потере 6-8% воды человек впадает в полуобморочное состояние. Если потери составляют более15%, наступает смерть: сердце не может проталкивать через кровеносные сосуды загустевшую кровь. Продолжая примеры, можно отметить, что в рыбах воды 80%, в теле медузы её до 96%, в водорослях – 95-99%, в спорах и семенах от 7 до 15% и т.д.^[4] Обмен биологической воды происходит в течение нескольких часов, т.е. 1000-2000 раз в год.

Но, несмотря на всестороннюю изученность свойств воды, она по-прежнему остается одним из удивительных и загадочных веществ.

Глава 2. Экспериментальное исследование зависимости времени закипания воды от её качества

2.1 Материалы и оборудование для проведения исследования

Материалом для исследования является обычная водопроводная вода и вода бутилированная “Aura”. Вода водопроводная была взята в 3 разных порциях:

1) водопроводная вода из крана, 2) водопроводная вода, отстоявшаяся в течение суток, 3) водопроводная вода, пропущенная через угольный фильтр.

Каждая порция воды бралась в объеме 0,5 литра и при температуре 20°С.

Приборы, применяемые в исследовании:1) электрический чайник мощностью 0,9 кВт; 2) эмалированный чайник для плит, 3) газовая плита, работающая на сжиженном газе, 4) секундомер.

2.2 Методика исследования

Предположим, что время закипания воды зависит от качества, «чистоты» воды. Допустим, что по количеству вредных примесей или механических добавок наши образцы воды имеют следующие условные показатели качества:

«плохое» - водопроводная вода,

«удовлетворительное» - отстоявшаяся вода,

«хорошее» - вода, пропущенная через фильтр,

«отличное» - вода бутилированная.

Если это так, то время закипания воды будет уменьшаться от первого образца воды к последнему. Эта закономерность должна наблюдаться как при нагревании электрочайником, так и при нагревании на газовой горелке.

Была проведена серия измерений времени закипания приготовленных образцов воды в электрическом чайнике, затем определили время закипания таких же образцов воды на газовой горелке (приложение).

2.3 Результаты исследования

Результаты всех произведенных измерений отображает таблица 3.1.

Таблица 3.1

По данным результатам были построены диаграммы зависимости времени закипания воды от её качества.

Анализируя результаты эксперимента, установили:

1. в электрочайнике вода закипает быстрее, чем на газовой горелке;

2. дольше всего нагревается вода из крана, быстрее всего – бутилированная вода;

3. это соотношение (п.2) выполняется для нагревания как электрочайником, так и на газовой горелке.

По результатам исследования можно заключить, что сделанное нами предположение о зависимости времени закипания воды от её качества, её «чистоты» является верным: быстрее всего закипает бутилированная вода, как самая качественная из рассмотренных вариантов, дольше всего закипает вода из крана, т.е. является самой некачественной.

Глава 3. Определение наиболее экономичного способа нагревания воды

Мы живем в период мирового экономического кризиса, и когда мировая экономика придёт в нормальное состояние предугадать невозможно. В связи с этим материальные траты желательно уменьшить, а значит, не каждая семья может позволить себе тратить средства на приобретение бутилированной воды.

Поэтому вопрос о том, чем экономически выгоднее кипятить воду – электрочайником или в чайнике, поставленном на газовую горелку, будем решать для отфильтрованной воды, так как эта вода имеет хорошее качество в нашем исследовании, и приобретение фильтра для очистки воды экономически оправдано, так как это долгосрочное вложение денежных средств.

Время, затраченное на нагревание 0,5 литра отфильтрованной воды в электрочайнике мощностью 0,9 кВт составило 4,08 минуты или 0,068 часа. На газовой горелке этот объем воды был доведён до кипения за 4,53 минуты или 0,0755 часа.

Зная мощность электрочайника и время его работы, можно определить расход электроэнергии в кВт*час. (формула 1) , а умножив эту энергию на тариф, получим стоимость затраченной электроэнергии (формула 2).

А = Р*t* ( 1 ) Стоимость = Р*t *тариф ( 2 )

Стоимость = 0,9 кВт*0,068ч*173 руб., /(кВт*ч) = 10,59 руб.

На нагревание 0,5 литра отфильтрованной воды на газовой горелке было затрачено 0,02 м³ природного газа (по показаниям счетчика). Зная, что 1 м³ природного газа стоит 462 рубля, и произведя несложные расчёты, мы получим стоимость закипания 0,5 литра воды на газовой горелке.

1 м³ - 462руб.

0,02 м³ - Х руб.

Х = (0,02 м³ * 462руб.) / 1 м³ = 9,24руб. – стоимость нагревания 0,5 л воды на газовой горелке.

В условиях экономического кризиса нагревать воду намного выгоднее на газовой горелке, так как при нагревании каждых 0,5 л мы экономим 1,35 рубля.

Заключение

В результате изучения и исследования данной темы можно сделать вывод о том, что цели и задачи, поставленные в начале данной работы, были реализованы.

Целью данной работы являлось исследование зависимости времени закипания воды от её качества, а также определение экономически выгодного способа нагревания воды.

В ходе выполнения исследования было установлено, что дольше всего закипает вода из крана, т.е. она является водой самого плохого качества в нашем исследовании. Быстрее всего как в электрочайнике, так и на газовой горелке закипает бутилированная вода, т.е. она является самой качественной водой.

Но в условиях мирового экономического кризиса, когда материальные затраты желательно уменьшить, не каждая семья позволит себе тратить средства на приобретение бутилированной воды, поэтому экономически оправдано приобретении фильтра для очистки воды, так как это является долгосрочным вложением денежных средств, и отфильтрованная вода по результатам нашего исследования имеет хорошее качество. Поэтому экономически выгодный способ нагревания воды был определён для отфильтрованной воды.

Оказалось, экономически выгоднее нагревать воду на газовой горелке, так как в этом случае при нагревании каждых 0,5 л мы экономим 1,35 рубля.

Результаты данной работы показывают, что отфильтрованная вода является водой хорошего качества. Ученики, не неся больших материальных затрат, могут обеспечивать свой организм качественной водой, тем самым сохранять хорошее здоровье, а также экономить денежные средства из бюджета семьи. Результаты работы будут интересны тем гражданам страны, которые стремятся к экономии семейного бюджета не в ущерб своему здоровью.

Список используемых источников и литературы

1. Арабаджи.В.В., «Загадки простой воды», М.: Знание,1973

2. http://ru,wikipedia.org/wiki/Вода. Проверено 27 ноября 2010

3. http://www.fs.fed.us/water/. Проверено27 ноября 2010

4. Горский В.В., «Вода – чудо природы», М.: Изд-во АНСССР, 1962

5. Исаченкова Л.А., Лещинский Ю.Д., Физика 8, Мн.: Народная асвета, 2010