0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN VẬT LÝ
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNTHAM GIA
CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2014-2015
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất
cao hơn và thấp hơn áp suất bình thường của không khí
Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Tự nhiên
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN VẬT LÝ
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNTHAM GIA
CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2014-2015
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao
hơn và thấp hơn áp suất bình thường của không khí.
Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Tự nhiên
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hoàng Nhân
Nam, Nữ: Nam
Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: C13VL01 – Khoa học Tự nhiên Năm thứ: 2 Số năm đào tạo: 3
Ngành học: Sư phạm Vật Lý
Người hướng dẫn: Võ Văn Ớn
Học vị: Tiến sĩ
Đơn vị công tác (Khoa, Phòng): Khoa KHOA HỌC TỰ NHIÊN
2
UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn và thấp
hơn áp suất bình thường của không khí.
- Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hoàng Nhân
- Lớp: C13VL01 Khoa: Khoa học – Tự Nhiên
Năm thứ: 2
Số năm đào tạo: 3
- Người hướng dẫn: Võ Văn Ớn
2. Mục tiêu đề tài:
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp suất bình thường
của không khí.
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất thấp hơn áp suất bình thường
của không khí.
3. Tính mới và sáng tạo:
Tạo ra được có dụng cụ thí nghiệm.
4. Kết quả nghiên cứu:
Hai bộ dụng cụ về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn và thấp hơn áp suất bình
thường của không khí.
5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả
năng áp dụng của đề tài:
Dùng làm dụng cụ thí nghiệm cho học sinh quan sát, giúp học sinh hiểu sâu sắc về bài
học sự sôi của chất lỏng.
3
6.Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ họ tên
tác giả, nhan đề và các yếu tố về xuất bản nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp
dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có): ...............................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Ngày
tháng
năm
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)
Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực
hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Ngày
tháng
Xác nhận của lãnh đạo khoa
Người hướng dẫn
(ký, họ và tên)
(ký, họ và tên)
năm
4
UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN
CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN:
Ảnh 4x6
Họ và tên: Nguyễn Ngọc Hoàng Nhân
Sinh ngày: 30 tháng 03 năm 1995
Nơi sinh: An Thạnh – Bình Dương
Lớp: C13VL01
Khóa: 2013 - 2016
Khoa: Khoa học – Tự nhiên
Địa chỉ liên hệ: 323/2c Thạnh Bình - An Thạnh - Thuận An - Bình Dương
Điện thoại: 01634277643
Email: [email protected]
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến năm
đang học):
* Năm thứ 1:
Ngành học: Sư phạm Vật Lý
Khoa: Khoa học – Tự Nhiên
Kết quả xếp loại học tập: Khá
Sơ lược thành tích: không có.
* Năm thứ 2:
Ngành học: Sư phạm Vật Lý
Kết quả xếp loại học tập: Trung bình
Sơ lược thành tích: không có.
...
Khoa: Khoa học – Tự nhiên
5
DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊM CỨU ĐỀ TÀI
STT
Họ và tên sinh viên
Lớp, khóa
1
Nguyễn Ngọc Hoàng Nhân
C13VL01
2
Nguyễn Nhật Nam
C13VL01
Xác nhận của lãnh đạo khoa
(ký, họ và tên)
Chữ ký
Ngày
tháng
năm
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)
6
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................................................7
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................................................7
Phần I: MỞ ĐẦU............................................................................................................................8
1.Tên đề tài...................................................................................................................................8
2.Lĩnh vực.....................................................................................................................................8
3.Loại hình nghiên cứu.................................................................................................................8
4.Thời gian thực hiện đã được phê duyệt.....................................................................................8
5. Đơn vị quản lý về chuyên môn.................................................................................................8
6. Lý do chọn đề tài......................................................................................................................8
7. Mục tiêu đề tài..........................................................................................................................8
8. Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu.........................................................................9
8.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................................9
8.2. Phạm vi nghiên cứu...........................................................................................................9
8.3. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................................9
Phần II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...........................................................................................10
Chương 1: Giới thiệu khái quát về sự sôi...................................................................................10
1. Khái niệm sự sôi.....................................................................................................................10
2. Tính chất.................................................................................................................................10
3. Vận dụng................................................................................................................................10
Chương 2: Dựng thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp suất bình thường
của không khí................................................................................................................................12
Bộ thí nghiệm.............................................................................................................................12
Chi tiết và công dụng các dụng cụ..............................................................................................13
Cách tiến hành thí nghiệm..........................................................................................................16
Chương 3: Dựng thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất thấp hơn áp suất bình thường
của không khí................................................................................................................................17
Bộ thí nghiệm.............................................................................................................................17
Chi tiết và công dụng các dụng cụ..............................................................................................18
Cách tiến hành thí nghiệm..........................................................................................................22
Phần III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................23
Phần kết luận..............................................................................................................................23
7
Phần kiến nghị............................................................................................................................23
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................24
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng
Tên bảng
1.1 Nhiệt độ sôi của một số chất
1.2 Nhiệt độ sôi của nước
……
Trang
11
11
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình
Tên hình
Trang
2.1
Bộ thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp suất bình
thường của không khí.
Nhiệt kế rượu
Áp kế thuận
Nồi nhôm đựng nước
Lắp thí nghiệm
12
Bộ thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất thấp hơn áp suất bình
thường của không khí.
Nhiệt kế rượu.
Áp kế nghịch
Dụng cụ rút khí
Lọ thủy tinh đựng nước
Lắp thí nghiệm
17
2.2
2.3
2.4
2.5
…..
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
……
13
14
15
16
18
19
20
21
22
8
Phần I: MỞ ĐẦU
1.Tên đề tài:
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn và thấp hơn áp suất
bình thường của không khí.
2.Lĩnh vực: Khoa học - Tự nhiên
3.Loại hình nghiên cứu: Cơ bản
4.Thời gian thực hiện đã được phê duyệt: 5 tháng
Bắt đầu: 10/2014
Kết thúc: 3/2015
5. Đơn vị quản lý về chuyên môn:
Khoa: Khoa học tự nhiên. Bộ môn: Vật Lý
6. Lý do chọn đề tài:
- Ở trường THCS, các em học sinh chỉ được quan sát sự sôi của các lỏng ở áp suất
bình thường của không khí, giáo viên không thể thực hiện sự sôi của chất lỏng ở áp suất
cao hơn và thấp hơn áp suất bình thường của không khí vì không có dụng cụ thí nghiệm.
- Các giáo viên rất khó giải thích và học sinh cũng khó hình dung sự sôi ở các áp
suất khác áp suất bình thường của không khí xảy ra như thế nào nếu không ở trên núi cao
hay thung lũng sâu. Đề tài này nhằm dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp
suất cao hơn và thấp hơn áp suất bình thường của không khí để học sinh có một cái nhìn
đúng về sự sôi là điều cấp thiết.
7. Mục tiêu đề tài:
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp suất bình thường
của không khí.
Dựng các thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất thấp hơn áp suất bình
thường của không khí.
9
8. Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu:
8.1. Đối tượng nghiên cứu:
Sự sôi của chất lỏng.
Dụng cụ đo áp suất, đo nhiệt độ.
8.2. Phạm vi nghiên cứu:
Sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp suất bình thường của không khí.
Sự sôi của chất lỏng ở áp suất thấp hơn áp suất bình thường của không khí.
8.3. Phương pháp nghiên cứu:
Quan sát, thu thập tư liệu từ internet, sách báo, thực tế.
Làm các dụng cụ thí nghiệm, dựng các thí nghiệm, hiệu chỉnh dụng cụ.
Khảo sát, đánh giá.
10
Phần II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chương 1: Giới thiệu khái quát về sự sôi.
1. Khái niệm sự sôi:
Sự sôi là một sự bay hơi đặc biệt. Trong suốt thời gian sôi, nước vừa bay hơi tạo ra
các bọt khí vừa bay hơi trên mặt thoáng.
2. Tính chất:
Mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ nhất định. Nhiệt độ đó gọi là nhiệt độ sôi.
Trong suốt thời gian sôi, nhiệt độ của chất lỏng không thay đổi.
Các chất khác nhau có nhiệt độ sôi khác nhau. (bảng 1.1)
Áp suất cao thì nhiệt độ sôi cao.
Áp suất thấp thì nhiệt độ sôi thấp.
Nhiệt độ sôi của nước (bảng 1.2)
3. Vận dụng:
Chế tạo nồi áp suất.
Biết được hiện tượng tự nhiên vì sau ở trên cao lại nấu thức ăn lâu chín
11
Bảng 1.1: Nhiệt độ sôi của một số chất:
Chất
Nhiệt độ sôi (oC)
Chất
Nhiệt độ sôi (oC)
Ête
35
Thuỷ ngân
375
Rượu
80
Đồng
2580
Nước
100
Sắt
3050
Bảng 1.2: Nhiệt độ sôi của nước:
Ở trên mặt nước:
I. Có ít hơi nước bay lên
II. Mặt nước bắt đầu xáo động
III. Mặt nước bắt đầu xáo động
mạnh, hơi nước bay lên rất
nhiều.
A.
B.
C.
D.
Ở trong lòng nước:
Các bọt khí bắt đầu xuất
hiện ở đáy bình.
Các bọt khí nổi lên.
Nước reo.
Các bọt khí nổi lên nhiều
hơn,.. .Nước sôi sùng sục.
12
Chương 2: Dựng thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp suất
bình thường của không khí.
Bộ thí nghiệm: (hình 2.1)
Hình 2.1: Bộ thí nghiệm sự sôi của chất lỏng ở áp
suất cao hơn áp suất bình thường của không khí
Dụng cụ: Gồm:
Nhiệt kế rượu
Áp kế thuận tự làm
Nồi nhôm chứa nước
13
Chi tiết và công dụng các dụng cụ:
Hình 2.2: Nhiệt kế
rượu
Nhiệt kế rượu (hình 2.2): có thể mua trong các nhà sách hoặc ở các công ty thiết bị
trường học. Dùng để đo nhiệt độ của nước sôi (nhiệt độ có thể lớn hơn 100oC).
14
Hình 2.3: Áp kế thuận
Áp kế thuận tự làm (hình 2.3): được làm bằng kim tiêm, thiết kế đơn giản. Bên
trong là xò lo có độ cứng nhẹ và một miếng nhựa cao su chuyển động khi áp suất tăng.
Trên thân có đục vài lổ nhỏ tạo mức an toàn khi áp suất vượt quá mức cho phép thì áp
kế bắt đầu xả khí ra ngoài. Dùng đo áp suất khi đang tăng.
15
Hình 2.4: Nồi nhôm đựng nước
Nồi nhôm dựng nước (hình 2.4): thân nồi được làm bằng nhôm, còn nắp thì làm
bằng thủy tinh chịu nhiệt. Do độ an toàn cao nên sử dụng nồi nhôm không sử dụng bình
thủy tinh vì phải chịu áp suất và nhiệt độ cao, nếu dùng bình thủy tinh có thể cháy nổ rất
quy hiểm. Dùng để đun nước nóng.
16
Hình 2.5: Lắp thí nghiệm
Cách tiến hành thí nghiệm:
Lắp các thiết bị (như hình 2.5)
Mở nắp nồi nhôm đựng nước đổ khoảng 1,5 lít nước vào nồi, dùng ron cố định nắp
nồi với miệng nồi, không cho bay hơi (ron được lấy từ ruột xe đạp). Đem đi đun nóng, khi
thấy nhiệt kế chỉ ở mức nhiệt độ từ 90 0C trở lên quan sát thấy miếng nhựa cao su của áp
kế bắt đầu di chuyển. Nhiệt độ 100oC thì nước vẫn chưa sôi do áp suất trong nồi cao và
khi nhiệt độ lớn hơn 1000C thì áp suất nén tối đa vực quá mức cho phép áp kế bất đầu xả
khí. Quan sát nhiệt độ, áp kế và nước trong nồi => Áp suất cao thì nhiệt độ sôi cao.
17
Chương 3: Dựng thí nghiệm về sự sôi của chất lỏng ở áp suất thấp hơn áp suất
bình thường của không khí.
Bộ thí nghiệm: (hình 3.1)
Hình 3.1: Bộ thí nghiệm sự sôi của chất lỏng ở áp suất cao hơn áp
suất bình thường của không khí
Dụng cụ: Gồm:
Nhiệt kế rượu
Áp kế nghịch tự làm
Dụng cụ rút khí (ống bơm xe đạp thiết kế lại)
Lọ thủy tinh đựng nước
18
Chi tiết và công dụng các dụng cụ:
Hình 3.2: Nhiệt kế rượu
Nhiệt kế rượu (hình 3.2):có thể mua trong các nhà sách hoặc ở các công ty thiết bị
trường học. Dùng để đo nhiệt độ của nước sôi (nhiệt độ có thể lớn hơn 100oC).
19
Hình 3.3: Áp kế nghịch
Áp kế nghịch tự làm (hình 3.3): thiết kế giống áp suất thuận nhưng gắn ngược lại.
Làm bằng kim tiêm được gắn ngược. Bên trong cũng là miếng cao su chỉ vạch, di chuyển
xuống khi bị hút xuống => áp suất giảm, và xo lo nhầm chặn miếng cao su không chạy
thẳng xuống đấy. Dùng đo áp suất khi đang giảm.