Домашняя исследовательская работа
«Потерянная энергия»

Невежды презирают науку, необразованные люди восхищаются ею, тогда как мудрецы пользуются ею…

Френсис Бэкон

Последовательность действий

  1. Налейте в кастрюлю 1-3л воды комнатной температуры. Для измерения объёма (V) воспользуйтесь сосудом известной ёмкости.
  2. Поставьте открытую кастрюлю с водой на включённую электрическую плиту.
  3. Измерьте время, требуемое для закипания воды в ОТКРЫТОЙ кастрюле (t1).
  4. Повторите эксперимент c измерением времени закипания воды (t2) в кастрюле ЗАКРЫТОЙ крышкой. Объём воды, её начальную температуру и мощность электроплиты необходимо оставить без изменений.
  5. Посчитайте, насколько быстрее закипает вода во втором эксперименте: Δt = t1t2.
  6. Найдите величину «потерянной энергии – E1» (в Джоулях) при одноразовом нагревании воды в кастрюле без крышки. Для этого мощность электроплиты (в Ваттах) необходимо умножить на найденную разницу времени (в секундах): E1 = P Δt.
    /Если мощность плиты – используемого нагревательного элемента, узнать не удалось, примите её за 1,5кВт./
  7. Рассчитайте значение энергии, теряемой подобным образом за год (E365), предположив, что каждый из 365 дней Вы один раз кипятите воду в открытом сосуде: E365 = 365 E1.
  8. Выразите потерянную за год энергию в кВт•ч.
  9. Узнайте стоимость оплаты (С) 1 кВт•ч электроэнергии (можно спросить у родителей), и оцените, какую сумму денег Вы смогли бы сэкономить за год (Э365), не забывая закрывать кастрюлю крышкой.
  10. Результаты измерений и расчётов занесите в таблицу, предоставленную ниже.

Результаты работы

Объём воды в кастрюле
V, л
Мощность электроплиты
P, Вт
Время закипания
(без крышки)
t1, с
Время закипания
(с крышкой)
t2, с
Разница во времени
Δt, с
... ... ... ... ...

«Потерянная энергия»
E1, Дж
«Потерянная энергия»
E365, Дж
«Потерянная энергия»
E365, кВт•ч
Стоимость 1 кВт•ч
С, руб.
Годовая экономия
Э365, руб.
... ... ... ... ...

Фантазии о «Потерянной энергии»

Чтобы лучше прочувствовать величину «Потерянной энергии», произведите оценочные расчёты и заполните многоточие в следующих сравнениях:

Задания к исследовательской работе (для знатоков)

  1. Объясните, почему крышка на кастрюле приводит к экономии энергии?
  2. Обоснуйте, зависит ли теряемая энергия от:
  3. Оцените, каким был КПД теплопередачи (энергии от плиты к воде) в первом и втором эксперименте. Как и на сколько процентов он изменился?
  4. Приведите другие, известные Вам примеры бесполезных трат энергии (выстройте их в порядке значимости). Предложите возможные способы их уменьшения.
  5. Объясните смысл шутливого наблюдения: «Если смотреть на закипающий чайник, то он никогда не закипит». (Подсказка – прочти рассказ «Сказка – ложь, да в ней намёк…» на сайте Театра Занимательной Науки).
Сохранить для печати