Исследовательская работа Теплозащитные свойства тканей


Школьная научно-практическая конференция
«Шаг в науку»
Секция Биология
Исследовательская работа
Тема: Теплозащитные свойства тканей.
Выполнил: Марков Максим
1 а класс, МБОУ СОШ №17

Научный руководитель:
Зорина Наталья Валерьевна,
учитель начальных классов
Ижевск, 2015 г.
Оглавление.
1.Введение 2.Основная часть 3.Обзор литературы 4.Методика 5.Результаты исследований 6.Заключение 7.Список литературы
Введение.
Одежда для человечества имеет множество значений. При взгляде на историю развития человеческой цивилизации мы увидим также эволюцию костюма человека. Каждая эпоха характеризуется своим своеобразным стилем. Для большинства исторических костюмов на первое место выходит его красочность и подчеркивание благосостояния владельца. И только в современном мире наряду с красотой одежды становится значимым ее практичность, удобство, соответствие гигиеническим требованием. Одной из гигиенических характеристик одежды является ее теплозащитное свойство. На современном этапе легкая промышленность создает огромное разнообразие тканей, многие из которых являются синтетическими или искусственными. Применение новшеств в мире тканей происходит наряду с натуральными тканями, хотя большинство из нас до сих пор предпочитает одежду из натуральных тканей. Целью нашей работы является оценка теплозащитных свойств тканей независимо от их происхождения. В соответствии с целью нами сформулированы следующие задачи: оценить теплозащитные свойства натуральных и синтетических тканей; оценить теплозащитные свойства разных видов верхней одежды.

Основная часть.
Обзор литературы.
Прежде чем приступить к проведению эксперимента мы ознакомились с исследованиями в области проектирования одежды. Нам удалось выявить, что вопросом теплозащитных свойств тканей занимаются разные институты и имеется ряд научных исследований, касающихся данной темы. Уровень теплозащиты одежды и обуви имеет огромное значение при создании комплекта одежды для жителей и людей, работающих в условиях крайнего севера, важно для создания сезонной одежды для умеренного климата, при этом имеет значение для какой именно категории людей проектируется та или одежда.
Методика
Обзор литературы позволил нам выявить, что подбор тканей для создания одежды проводится эмпирически, т.е. опытным путем. В изученной литературе приведены методы изучения теплозащитных свойств тканей, но они пригодны для серьезных лабораторных испытаний, поэтому нами предложен свой метод оценки теплозащитных свойств тканей, основанный на принципах, рассмотренных в изученной литературе. Главное, это создать систему, в которой нагретое тело будет терять тепло в исследуемых условиях. Мы взяли за основу стеклянные банки объемом 400 мл, заполненные горячей водой (44-46 ◦С), одна из которых являлась контролем, другая оборачивалась исследуемой тканью. Измерение температуры проводилось с помощью бытового термометра для воды. Для достоверности результатов, в каждой банке находился свой термометр. Продолжительность эксперимента была выбрана эмпирически, измерение температуры проводили каждые 10 минут в течение часа. Более длительные наблюдения не давали ярких результатов, изначальная цель дождаться равновесной с окружающей средой температуры в контрольной банке затягивалась на несколько часов, т.е. вода сохраняла долго температуру более высокую, чем температура воздуха в помещении. Поэтому продолжительность каждого эксперимента составила 1 час. В случае сомнений правильного хода эксперимента, нами проводились повторные исследования. Общая кратность эксперимента составила 2 опыта с одним видом исследуемой ткани. Нами исследованы натуральные ткани: хлопок, шелк, шерсть, исследована синтетическая ткань: флисс, проведены исследования с тканями разной толщины, имеющими одно происхождение, они обозначены: хлопок тонкий и хлопок толстый, проведены исследования теплозащитных свойств нескольких видов верхней одежды: плащ, демисезонная куртка, пальто, дубленка. Результаты исследований представлены далее.
Результаты исследований
Исследования проведены в соответствии с разработанной методикой. Реальные температурные показания приведены в приложении 1. Для того, чтобы оценить каков уровень теплозащиты разных видов тканей для анализа результатов исследований мы рассматривали не реально полученные температурные показатели, а их изменения в ходе эксперимента. Так в таблице 1 показаны изменения температурных данных в течение часа. По полученным данным видно, что наибольшие потери тепла происходили в опыте с использованием шелка, за каждый 10-минутный отрезок происходило снижение температуры воды на 3 оС, потери тепла в опыте с тканью флисс составили 1 оС за каждый 10-минутный отрезок времени, для верхней одежды для всех вариантов опыта мы отмечаем сохранение начальных показателей температуры в течение первых 20 минут эксперимента.Таблица 1
Изменение температуры воды в ходе эксперимента с разными видами тканей в течение часа, оС.
№ппШелк
Шерсть
Хлопок тонкий Хлопок толстый ФлиссКуртка Плащ
дубленка Пальто
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 2 1 1 0 1 0 0 0 0
3 3 3 2 1 1 0 1 1 2
4 3 1 1 2 1 1 2 2 1
5 3 0 1 1 1 0 1 2 1
6 3 1 1 1 1 1 1 1 0
На рис. 1 отображен ход изменения температурных показателей. Начальные показатели температуры для большинства опытов составили 44 оС, только в случае с шелком эксперимент был начат при более высоких показаниях температуры. Для большинства представленных на рисунке графиков изменения температур мы видим одновершинные кривые, т.е. наблюдается резкое снижение температуры до определенного уровня, а дальнейшее понижение температуры происходит плавно. Только для шелка как уже отмечали ранее, изменение температуры происходит с интервалом 3 оС, для других видов тканей такой интервал составляет 1 оС. На графике также видно, что за время эксперимента в вариантах опыта с использованием шерсти и шелка снижение температуры происходит до 32 оС, в варианте с флиссом и хлопком тонким температура за время эксперимента снижается незначительно и составляет 38 оС на конец эксперимента.

Рис. 1. Динамика изменения температуры воды в опытах с разными видами тканей.




Приложенные файлы

  • docx file5.doc
    Размер файла: 30 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий