Сочинение на тему Предотвращение пингвинов от потери тепла: экспериментальный обзор

Резинки x2

Способ приготовления:

 
1. 14 пробирок были сгруппированы вместе и закреплены двумя резиновыми полосами, одна сверху и одна снизу.

 

2. Группа пробирок была помещена в стакан емкостью 500 мл.

 

3. Теплая вода наливалась в 14 пробирок до того же уровня, также заполняя изолированную пробирку до того же уровня.

 

4. 14 пробирок перенесли в новый пустой стакан емкостью 500 мл, а изолированную пробирку поместили в штатив для пробирок.

 

5. Термометр был помещен в изолированную пробирку, самую внутреннюю пробирку и пробирку на внешнем кольце.

 

6. Начальная температура была записана.

 

7. Температура пробирок с водой регистрировалась каждую минуту в течение 10 минут.

 

8. Было рассчитано и зарегистрировано изменение температуры от начальной температуры воды.

Начальная температура для каждой пробирки составляла 34 градуса Цельсия. График на графике, который уменьшается с течением времени в наибольшей степени, является графиком с изолированной пробиркой. Изолированная пробирка потеряла 27 градусов в течение 10 минут. Температура изолированных температурных плато на 7 градусов от 7 минут. Внешняя пробирка потеряла общую температуру 15 градусов по Цельсию, и температура не поднялась. Центральная пробирка теряла наименьшее количество тепла, теряя всего 10 градусов в течение целых 10 минут. Температура неуклонно снижалась в течение всего периода времени.

Обсуждение

Результаты, полученные в этом эксперименте, были аналогичны прогнозируемым. Вода, помещенная в изолированную пробирку, представляющую собой изолированного пингвина, теряла большую часть тепла в течение всего эксперимента. Это связано с повышенным воздействием прохладной среды в сочетании с большой площадью поверхности пробирки. Площадь поверхности изолированной пробирки была намного больше, чем объем воды внутри, а это означает, что из-за большого отношения площади поверхности к объему со временем может выделяться больше тепла. Вода на внешнем кольце слитка потеряла второе по величине количество тепла. Наименьшее количество тепла было потеряно из пробирки в середине пробирки. Это было предсказано, поскольку пробирка с наружным кольцом имеет меньшее отношение площади поверхности к объему, чем у изолированной пробирки, и большее отношение площади поверхности к объему, чем у центральной пробирки. Центральная пробирка потеряла наименьшее количество тепла из-за наименьшей площади поверхности, от которой теряется тепло.

Несмотря на то, что полученные результаты были предсказаны до эксперимента, было несколько неожиданных точек данных. Не ожидалось, что изолированная пробирка выйдет на плато при 7 градусах. Однако ожидалось, что в изолированной пробирке быстро уменьшится тепло и, в конечном итоге, произойдет плато, но предполагалось, что это произойдет при комнатной температуре. Две другие измеренные пробирки не имели плато, что также ожидалось, поскольку эти пробирки выдерживали больше тепла.

Существует несколько различных источников, из которых может происходить случайная ошибка на протяжении всего расследования. Один из них включает, что вода в пробирках была измерена не точно с помощью измерительного цилиндра, а путем наблюдения. Эксперимент требовал, чтобы вода измерялась глазом, а не цилиндром, так как перенос воды между различными контейнерами означал бы определенную потерю тепла и значительно снизил бы точность данных. Это остается ошибкой, так как неизвестно, было ли количество воды одинаковым в каждой пробирке. Если бы каждая пробирка содержала различное количество воды, объем не был бы тем же самым, влияющим на потерю тепла. Вторая случайная ошибка могла состоять в том, что температура на термометре была прочитана неправильно. Из-за того, что несколько человек в каждой экспериментальной группе проводили измерения, люди могли каждый раз по-разному читать термометр. Это означает, что зарегистрированная температура не могла быть истинной величиной, серьезно влияющей на результаты эксперимента. Систематическая ошибка, которая могла возникнуть, могла заключаться в том, что используемый термометр был откалиброван неправильно. Это означает, что записанные результаты не будут точными, но тенденция в данных все еще будет видна.

В ходе этого исследования использовался только очень маленький размер выборки. Были только изолированные наружное кольцо и центральные пробирки, которые были фактически измерены, и никаких повторений не было. Из-за этих факторов влияние случайных ошибок будет более заметным и значительным. В подобном эксперименте жизненно важно, чтобы он повторялся и с большим размером выборки, чтобы уменьшить количество случайных ошибок. Чем больше значений будет записано и усреднено, это будет означать, что любые выбросы данных будут оказывать менее существенное влияние. Так как для этого эксперимента нет истинных значений и повторений не было, точность и точность не могут быть обсуждены.

Одной из сильных сторон этого эксперимента было то, что температуры каждой пробирки, которые были записаны, были сделаны с помощью термометра с разрешением один. Это означает, что термометр был точным в чтении температуры воды. Еще одной сильной стороной этого исследования было то, что эксперимент проводился с каждой пробиркой в ​​одно и то же время и в одной и той же среде. Это означало, что внешние факторы, влияющие на пробирки, будут влиять на них с той же скоростью. В комнате не будет изменений температуры, поэтому пробирки не будут сильно затронуты.

Однако, несмотря на сильные стороны этого эксперимента, были и многочисленные недостатки. Одним из недостатков было то, что термометр мог быть прочитан по-разному каждым человеком, который записывал какие-либо результаты. Это означает, что показания не будут соответствовать эксперименту и повлияют на результаты и заключение. Другой недостаток включает измерение воды в каждой пробирке без измерительного цилиндра. Было важно, чтобы все количества были одинаковыми в каждой пробирке, чтобы получить точный результат, когда дело доходит до скорости потери тепла. Без точных измерений величина потерь тепла будет варьироваться в зависимости от разных объемов. Третьим недостатком было то, что термометр не был откалиброван достаточно точно, чтобы считывать температуру в определенной степени. Это можно определить как слабость, так как истинные температуры воды не были бы отражены в результатах. Выводы все еще можно сделать; однако значения будут неправильными, несмотря на то, что тренд данных все еще корректен. Небольшой размер выборки и отсутствие повторов в эксперименте было еще одной слабой стороной, которая снизила значимость данных. Эффект случайных ошибок был увеличен из-за этого. Самым существенным недостатком всего эксперимента было то, что пробирки никоим образом не представляли, как пингвины теряют тепло, в тесноте или в изоляции. Слой жира и перьев, которым обладают пингвины, изолирует их от холода, а также от образования сгустков, которые плохо представлены стеклянными трубками.

Одним из улучшений, которые могли быть внесены в расследование, был поиск другого заменителя пингвина, кроме стеклянной пробирки. Аппарат для замены все равно должен быть способен эффективно работать для достижения результатов. Другим улучшением будет измерение количества воды в пробирках с помощью измерительного цилиндра. Третьим улучшением будет использование одного и того же человека для чтения термометра каждый раз и записи данных, чтобы получить более точный результат. Это исключило бы случайную ошибку, связанную с термометрами. Тестирование калибровки термометра также будет улучшением, поскольку оно устранит систематическую ошибку в исследовании. Проверяя калибровку с чем-то известным, можно записать точную температуру воды.

Заключение

Результаты исследования эффективно отражают гипотезу, показывающую способы, которыми расположение пробирки в трубе влияло на скорость потери тепла. Однако из-за использования пробирок вместо пингвинов невозможно увидеть, действительно ли это похоже на скорость, с которой пингвины действительно теряют тепло. Эксперимент был действительным, так как результаты продемонстрировали, как температура влияет, когда речь идет о площади поверхности и соотношении объемов. Из-за большого количества биологии, вызвавшей потерю температуры с течением времени, при проведении эксперимента было очень мало ошибок, которые представляли эксперимент надежным. Это надежно, потому что, если бы эксперимент должен был быть завершен снова, те же самые результаты были бы видны каждый раз, когда эксперимент был выполнен.