Главная / Физика / исследовательская работа для учащихся 8-10 класса

исследовательская работа для учащихся 8-10 класса

6


Аннотация


Автор: Фёдоров Александр Владимирович


МОУ Тагарская средняя общеобразовательная школа, 9-10класс


Тема: «Сколько нужно дров…?»


Руководитель: Безруких О. И., учитель физики МОУ Тагарской СОШ



Цель работы:


Вычислить, сколько дров необходимо для отопления жилища на один отопительный сезон. Узнать, сколько для этого нужно денег из семейного бюджета.



Методы и приёмы, которые использовались в работе:

1.Исследования (анализ- график)

2.Измерения (размеры дома, размер полена дров)

3.Вычисления (объём воздуха в доме, масса и объём дров, количество теплоты)

4.Сравнение полученных результатов.



Полученные данные: hello_html_49c3c5a.gif

На 1 отопительный сезон потребовалось 15,8 м3дров

Стоимость дров составила 5308,8 рублей


Выводы:

Для отопления жилища площадью 70м2необходимо завезти (минимум) 15,8м3дров на один отопительный сезон. Дрова - самый дешёвый вид топлива для местных условий, дешевле электроэнергии в два раза.







Совершим экскурсию по Тагаре. Двигаясь вдоль улиц, можно увидеть нескончаемые поленицы дров, стоящие практически у каждого дома. Видимо хозяева этих домов хорошо приготовились к нынешней зиме.

Перед жителями деревни постоянно встаёт вопрос: «Сколько дров нужно заготовить, чтобы хватило отапливать дом всю зиму?» «Сколько для этого нужно затратить средств и физических усилий?». Этот вопрос является актуальным каждый год, так как мы живём в таком месте, где основным видом топлива являются дрова, которые получают из отходов деловой древесины.

В Красноярском крае принят закон «О заготовке древесины на основании договоров купли-продажи лесных насаждений». В соответствии с законом, один человек один раз в 25 лет может заготовить 100 кубометров древесины на строительство своего дома, бани и надворных построек. Также имеет право раз в 5 лет заготовить 25 кубометров древесины на ремонт жилья и надворных построек, а один раз в год – 20 кубометров для  отопления жилья. В связи с тем, что северные районы Красноярского края расположены в зонах пониженных среднегодовых температур, там норматив заготовки древесины для отопления жилых помещений увеличивается на 50%. Это касается  Богучанского, Енисейского, Кежемского, Мотыгинского, Туруханского и Северо-Енисейского районов, а также Эвенкийского и Таймырского Долгано-Ненецкого муниципальных образований края. Так как мы живём в северном районе Красноярского края, то норматив заготовки древесины для отопления жилых помещений у нас равен 30 кубометрам для отопления жилья.

Постановление Совета администрации края от 13.12.06.

Утвердить розничные цены на твёрдое топливо, реализуемое населению дрова (Всех видов пород)336 рублей за кубический метр, данная цена включает расходы по доставке топлива до потребителя с учётом действующей схемы поставки.

С учётом данной цены стоимость дров определяется 336 руб*30куб м=10080руб.

Факторы, влияющие на нормы дров

Основными факторами, определяющими уровень нормы, заготовляющихся дров, являются:

- природно-климатическая зона, в которой проживает потребитель дров

- продолжительность отопительного сезона;

- расчетная температура отапливаемого помещения;

- максимальный часовой расход тепла на отопление жилого помещения;

- состояние жилого фонда, в которой проживает потребитель топлива

- марка (сорт) дров, выдаваемого для бытовых нужд потребителю топлива

Укрупненный показатель часового расхода тепла на отопление жилого помещения на 1 кв. м определяется исходя из данных, приведенных в СНиПе 11-36-73 "Строительная климатология и геофизика", который составляет 140 ккал/час. м2.

Состояние жилого фонда учитывается путем введения поправочных коэффициентов, которые увеличивают необходимое количество тепла в зависимости от износа жилья.

Используя выше изложенные данные, я решил просчитать расход нашей семьи на зимнее топливо.

Мы живём в доме с печным отоплением. Изменение внутренней энергии воздуха в доме происходит за счёт конвекции воздуха от печи. Нормальный тепловой режим в доме от 20 – 25 0С. Если температура опускается ниже 150С – топим печь. С этой целью я и провел следующую работу.

I. Вычислил объём и массу воздуха в доме.

1.Измерение площади дома: а - ширина дома, b – длина дома

Средства измерения: рулетка (измерительная лента, с ценой деления 0,5 см)

а=10м, b=7м S=a*b

Общая площадь дома 70м2, объём воздуха в доме:

V=S*H высота дома 2,5м

V=70м2*2,5м=175м3

2.Масса воздуха в доме m=v*p, p-плотность воздуха, p=1,29кг/м3

m=1,29кг/м3*175м3=225,75кг

II. Нашёл количество теплоты, необходимое для нагревания воздуха:

Q1=c*m*(t2-t1); с=1000Дж/кг*0С; от t1 = 120Cдоt2=280C

Q1=1000дж/кг* 0С *225,75кг*160С = 364000Дж=364кДж

Отопительный сезон начинается с сентября месяца и длится до мая, то есть 9 месяцев. Самыми холодными являются декабрь, январь и февраль.

III. Я рассчитал среднее значение количества дров, которое мы затрачиваем на каждый из месяцев.

Измерял дрова я топками, это количество дров, которые мы закладываем в печку за один раз. В среднем мы закладываем 13 поленьев.

А) нашёл объём одного (среднего) полена:

для этого взял рулетку и измерил длину, ширину, высоту (среднего) полена.

а=47см-длина, в=10см - ширина, с=7см-высота

V1=а*в*с, V1=47см*10см*7см=3290см3=0,00329м3

В)V дров в топке=0,00329м3*13=0,04277м3

Рассчитаем количество теплоты, выделяемое при сгорании дров (одной топки):

Q=q*m q=13*106Дж/кг – удельная теплота сгорания дров.

Дрова сосновые, плотность которых равна 400кг/м3

Г) m=400кг/м3*0,04277м3=17,1кг- масса дров одной топки

Q=13*106Дж/кг * 17,1кг=222300000Дж=222300кДж

Согласно закону сохранения энергии, уравнение теплового баланса имеет вид:

Q=Q1+Q2+Q3

Q1-количество теплоты, необходимое для нагревания воздуха

Q2- количество теплоты, необходимое для нагревания печи

Q3 - количество теплоты, которое выбрасывается в трубу месте с продуктами сгорания.


№ п/п

месяц

Количество топок в месяц

Количество дров (поленьев)

1

Сентябрь (30 дней, топим через день)

15

13*15=195

2

Октябрь (31 день, топим 1 раз в день)

31

13*31=403

3

Ноябрь (30 дней, топим 1раз в день 1,5топки)

45

13*45=675

4

Декабрь(31 день, топим 2 раза в день)

62

13*62=806

5

Январь (31день, топим 2 раза)

62

13*62=806

6

Февраль (28 дней, топим 2 раза)

56

13*56=728

7

Март (31 день, топим 1 раз по1,5 топки)

46,5

13*46,5=604,5

8

Апрель (30 дней , топим 1раз)

30

13*30=390

9

Май (31 день, топим через день)

15,5

13*15,5=201,5

Всего поленьев- 4809

Объём всех поленьев.

V=V1*4809; V=0, 00329*4809=15, 82161м3=15,8м3

Учитывая, что 1м3дров стоит 336 рублей, стоимость всех дров:

руб*15,8 = 5308,8рубля

Вывод:

Родители заготавливают на зиму 20м3 дров с учётом ещё и на баню, т. е я приблизительно верно рассчитал количество дров, необходимых для отопления.


IV. Отапливать помещение можно электрическими тенами, вмонтированными в отопительную систему, у наших знакомых водяное отопление с тенами. Имея такую же площадь дома и тены мощностью 4кВт у них также тепло. Рассчитаем количество и стоимость энергии, которая используется в данном случае: Q=A; A=P * t

A- Работа электрического тока t – время работы

За 1 месяц (30дней)- январь

Q=4кВт *24ч *30дней=2880кВтч

Учитывая стоимость1кВтч=0,6 руб.

0,6*2880=1728рублей за 1 месяц

Вывод:

Сравним стоимость отопления за месяц январь:

Дрова – (806 поленьев* 0,00329м3=2,65 м3); 336руб *2,65м3=890,4 руб

Электроэнергия- 1728рублей

С точки зрения материальных затрат выгодно топить дровами, дешевле в два раза.



hello_html_m6bcbf4e0.gif.



Литература

1.Учебник физики для 8 класса АВ Пёрышкин.

2.Сборник задач по физике со справочными материалами автор В И Лукашик

3.Библиотека 1 сентября

4.Ведомости высших органов государственной власти Красноярского края.




исследовательская работа для учащихся 8-10 класса
  • Физика
Описание:

Цель работы:

 

 Вычислить, сколько дров необходимо для отопления жилища на один отопительный сезон. Узнать,  сколько для этого нужно денег из семейного бюджета.

 

 

Методы и приёмы, которые использовались в работе:

1.Исследования (анализ- график)

2.Измерения (размеры дома, размер полена дров)

3.Вычисления (объём  воздуха в доме, масса и объём дров, количество теплоты)

4.Сравнение полученных результатов.

 

 

Полученные данные:

На 1 отопительный сезон потребовалось 15,8 м3дров

Стоимость дров составила 5308,8 рублей

 

Выводы:

Для отопления жилища площадью 70м2необходимо завезти (минимум) 15,8м3дров на один отопительный сезон. Дрова - самый дешёвый вид топлива для местных условий, дешевле электроэнергии в два раза.

 

 

 

 

 

 

Совершим экскурсию по  Тагаре. Двигаясь вдоль улиц, можно увидеть нескончаемые поленицы дров, стоящие практически у каждого дома. Видимо хозяева этих домов хорошо приготовились к нынешней зиме.

Перед жителями деревни постоянно встаёт вопрос: «Сколько дров нужно заготовить, чтобы хватило отапливать дом всю зиму?» «Сколько для этого нужно затратить средств и физических усилий?». Этот вопрос является актуальным каждый год, так как мы живём в таком месте, где основным видом топлива являются дрова, которые получают из отходов деловой древесины.

   В Красноярском крае принят закон «О заготовке древесины на основании договоров купли-продажи лесных насаждений». В соответствии с законом, один человек один раз в 25 лет может заготовить 100 кубометров древесины на строительство своего дома, бани и надворных построек. Также имеет право раз в 5 лет заготовить 25 кубометров древесины на ремонт жилья и надворных построек, а один раз в год – 20 кубометров для  отопления жилья. В связи с тем, что северные районы Красноярского края расположены в зонах пониженных среднегодовых температур, там норматив заготовки древесины для отопления жилых помещений увеличивается на 50%. Это касается  Богучанского, Енисейского, Кежемского, Мотыгинского, Туруханского и Северо-Енисейского районов, а также Эвенкийского и Таймырского Долгано-Ненецкого муниципальных образований края. Так как мы живём в северном районе Красноярского края, то норматив заготовки древесины для отопления жилых помещений у нас равен 30 кубометрам для отопления жилья.

Постановление Совета администрации края от 13.12.06.

Утвердить розничные цены на твёрдое топливо, реализуемое населению дрова (Всех видов пород)336 рублей за кубический метр, данная цена включает расходы по доставке топлива до потребителя с учётом действующей схемы поставки.

С учётом данной цены стоимость дров определяется 336 руб*30куб м=10080руб

Автор Безруких ольга Иннокентьевна
Дата добавления 05.01.2015
Раздел Физика
Подраздел
Просмотров 802
Номер материала 33137
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓