Исследовательская работа на тему: Исследование физичесих свойств воды из различных источников

10

Региональная научно-практическая конференция обучающихся

«К вершинам знаний - 2015»

Секция: физика

Тема:

«Исследование физических свойств воды из различных источников»

Автор: Посаженникова Елена Александровна

Научный руководитель: Трунтаева Светлана Юрьевна

Место выполнения работы: МБОУ СОШ

им Л. Н. Толстого, п Лев Толстой

2015

ОГЛАВЛЕНИЕ:

I. Введение 3

II. Постановка эксперимента: 4

1. Измерение температуры кипения воды из различных источников. 4

2. Измерение времени закипания воды из различных источников. 4

3. Измерение плотности воды из различных источников 6

4. Исследование электропроводности воды из различных источников 7

III. Заключение 11

IV. Литература 12

V. Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Сохранение и укрепление здоровья детей и подростков в условиях модернизации современной школы является главной задачей государства.

Основой жизни всех живых организмов является вода. Количество воды, содержащейся в человеке, составляет 65 - 70 % его массы. Суточное потребление организма человека в воде в нормальных условиях составляет около 2,5 литра. С химическим составом воды, используемой для питья, связывают развитие некоторых массовых неинфекционных заболеваний населения. От того какую воду мы потребляем, зависит наше здоровье. Тема моей работы - исследование физических свойств фильтрованной воды и сравнение их со свойствами воды из других источников.

Я решила сравнить температуру кипения воды, время закипания воды, плотность воды из различных источников.

Вода использовалась из различных источников: фильтрованная, из водопроводного крана, дистиллированная, дождевая, родниковая.

№ 1 - фильтрованная вода; № 2 - вода из крана; № 3 - дистиллированная вода;

№ 4 - дождевая вода; № 5 - родниковая вода

Важно, чтобы начальная температура воды была одинаковая, поэтому она строго контролировалась термометром.

Постановка эксперимента:

1. Измерение температуры кипения воды из различных источников.

2. Измерение времени закипания воды из различных источников.

Для проведения этого эксперимента мне необходимо следующее оборудование:

Электроплитка для лабораторных работ, термометр лабораторный, вода из различных источников, секундомер.

Измерим температуру кипения различной воды. И посмотрим, зависит ли время закипания воды от ее вида. Результаты измерений занесем в таблицу:

Вид воды

Фильтрованная вода

Вода из крана

Дистиллированная вода

Дождевая вода

Родниковая вода

Температура

кипения, º С

99,5

101

99,1

100

100

Время закипания, мин

8,2

9

8,5

9,1

9

Построим диаграмму зависимости температуры кипения воды от ее вида:

Вывод: температура кипения фильтрованной воды меньше, чем температура кипения воды из крана, дождевой и родниковой воды. Этот вывод можно сделать, не смотря на то, что лабораторный термометр дает нам определенную ошибку в измерении.

Построим диаграмму зависимости времени закипания воды от ее вида:

Вывод: время закипания фильтрованной воды меньше, чем время закипания воды из крана, дождевой и родниковой воды.

3. Измерение плотности воды из различных источников.

Для проведения этого эксперимента мне необходимо следующее оборудование:

весы лабораторные, мензурка, разновесы, лабораторные стаканчики, вода из различных источников.

Измерим величину плотности различного вида воды:

Вид воды

Фильтрованная вода

Вода из крана

Дистиллированная вода

Дождевая вода

Родниковая вода

ρ, г / см³

0,988

0,98

0,995

0,985

0,989

Построим диаграмму зависимости плотности воды от ее вида:

Вывод: плотность фильтрованной воды больше, чем плотность воды из крана, и близка к плотности родниковой воды.

Проанализировав все результаты измерений можно прийти к выводу:

Температура кипения, время закипания, плотность фильтрованной воды отличаются от этих физических величин воды из различных источников. Можно сделать

предположение, что это происходит потому, что изменился состав и количество солей в фильтрованной воде.

Чтобы убедиться в этом, я решила изучить электропроводность воды из различных источников. Электропроводность - это способность воды проводить электрический ток. Ее можно измерить и выразить в численном эквиваленте. Электрическая проводимость зависит от количества солей и температуры воды. (У нас температура воды будет постоянной) По этой зависимости мы можем судить о минерализации воды с некоторой долей погрешности. Природная вода представляет собой смесь сильных и слабых электролитов. Наличие ионов в воде объясняет ее электропроводность. Соли воды представлены преимущественно ионами (NA), (K), (CA), (CL), сульфата (SO), гидрокарбоната (HCO), наличие других ионов, в незначительном количестве, не имеет столь сильного влияния на электропроводность воды.

4. Исследование электропроводности воды из различных источников.

Постановка эксперимента:

Я собрала электрическую цепь, которая состояла из микроамперметра, выключателя, батарейки напряжением в 4 вольта и двух электродов, к источнику питания был подсоединен вольтметр для измерения напряжения с целью отслеживания постоянного напряжения (по необходимости замене его на другой).

Полученные результаты можно увидеть в таблицах и диаграммах.

Измерение электропроводности воды из различных источников.

Вид воды

Фильтрованная вода

Вода из крана

Дистиллированная вода

Дождевая вода

Родниковая вода

Электропр,

мкА

220

300

10

100

200

Чтобы убедиться в достоверности этих данных, я провела эксперимент через неделю и получила следующие результаты:

Вид воды

Фильтрованная вода

Вода из крана

Дистиллированная вода

Дождевая вода

Родниковая вода

Электропр,

мкА

230

280

12

120

210

Эти результаты немного отличались от исходных, поэтому я провела измерения еще раз через неделю и занесла данные в таблицу:

Вид воды

Фильтрованная вода

Вода из крана

Дистиллированная вода

Дождевая вода

Родниковая вода

Электропр,

мкА

210

295

10

100

200

Результаты опытов хорошо видны на диаграмме:

ВЫВОДЫ:

Электропроводность фильтрованной воды меньше, чем электропроводность воды из крана, она соизмерима с электропроводностью родниковой воды и сильно отличается от электропроводности дистиллированной воды. На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что число различных солей в фильтрованной воде меньше, чем в воде из крана. Об этом говорят и результаты лабораторных испытаний фильтрованной воды, сделанных «Центром гигиены и эпидемиологии». Сульфаты, хлориды, кальций, калий, натрий и другие элементы полностью отсутствуют в фильтрованной воде. (См. приложение) А именно различные соли являются причиной неинфекционных заболеваний почек. Значит фильтрованная вода - это путь к здоровью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

В данной работе мной были изучены физические свойства воды из различных источников.

Особенно хочется обратить внимание на электропроводность воды. Из таблиц и графиков видно, что электропроводность воды зависит не только от того, какая это вода, но и от того, в какой день производились измерения. Температура воды при проведении всех измерений была постоянной. Можно предположить, что отличие в электропроводности одной и той же воды в разное время зависят от солнечной активности. (А это показывают различные исследования) Мне хочется продолжить свои исследования и проверить зависимость электропроводности воды от солнечной активности. В этом исследовании можно будет опираться на сообщения о солнечной активности гидрометеоцентра, но для этого нужно длительное время. Известно, что электропроводность воды сильно меняется в период крещенских праздников. Это тоже хотелось бы проверить.

Таким образом, ясно, над чем мне работать в дальнейшем.

Литература:

1. Физический энциклопедический словарь, М., «Советская энциклопедия», 1984

2. «Физика», Энциклопедия для детей, «Издательский центр «Аванта+», 2000

3. «Химия», Энциклопедия для детей, «Издательский центр «Аванта+», 2000

4. «Физика - 10», С.В.Громов, М., «Просвещение», 2001