Мъж и жена 

Урок по темата "Видове пренос на топлина". кога се работи по него? в) по време на прехода от течно към твърдо състояние

22.10.16 15:50:35 ч

Видове пренос на топлина

Физика 8 клас

© 2007 Microsoft Corporation Всички права запазени. Microsoft Windows Windows Vistaи други имена на продукти са или могат да бъдат регистрирани търговски маркии/или търговски марки в Съединените щати и/или други страни.

Информацията в този документ е само с илюстративна цел и не представлява възгледите на представители на Microsoft към датата на тази презентация. Тъй като Microsoft е принуден да вземе предвид промяната пазарни условия, не гарантира точността на информацията, предоставена след изготвянето на тази презентация, нито поема такава отговорност. MICROSOFT НЕ ДАВА НИКАКВИ ГАРАНЦИИ, ИЗРИЧНИ, КОСВЕНИ ИЛИ ЗАКОНОВИ, ОТНОСНО ИНФОРМАЦИЯТА В ТАЗИ ПРЕЗЕНТАЦИЯ.


ТОПЛОПРОВОДИМОСТ

пренос на енергия от по-нагрети части на тялото към по-малко нагрети поради топлинно движение и взаимодействие на микрочастици (атоми, молекули, йони и др.), което води до изравняване на телесната температура.


Разни материалиимат различна топлопроводимост

Медна стомана


ТОПЛОПРОВОДНОСТ В ДОМАКИНСТВОТО

Добра топлопроводимост

Лоша топлопроводимост


КОНВЕКЦИЯ

Това е пренос на енергия чрез струи течност или газ. Конвекцията е пренос на материя.


КОНВЕКЦИЯТА МОЖЕ ДА БЪДЕ:

НАТУРАЛЕН

ИЗКУСТВЕНИ

(ПРИНУДЕН)


Конвекция у дома

Отопление на дома

Домашно охлаждане


И при топлопроводимостта, и при конвекцията едно от условията за пренос на енергия е наличието на материя. Но как топлината на Слънцето се предава на нас на Земята, защото космическото пространство е вакуум, т.е. няма вещество или е вътре много оскъдноусловие?

Следователно има някакъв друг начин за пренос на енергия


РАДИАЦИЯ

Радиацията е процес на излъчване и разпространение на енергия под формата на вълни и частици.


Всички тела около нас излъчват топлина в една или друга степен.

слънчева светлина

Устройството за нощно виждане ви позволява да уловите най-слабото топлинно излъчване и да го преобразувате в изображение


Светли (огледални) повърхности - отразяват топлинното излъчване

По този начин можете да намалите топлинните загуби или да насочите топлината към правилното място.


Тъмните повърхности абсорбират топлинното излъчване

Слънчев колектор - устройство за събиране на топлинната енергия на Слънцето (соларна централа), преносимо Видима светлинаи близко инфрачервено лъчение. За разлика от слънчевите панели, които произвеждат електричество директно, слънчевият колектор загрява топлопренасящия материал.



  • Защо красиво проектираните радиатори за отопление не се поставят в стая близо до тавана?
  • Защо в горещ слънчев летен ден обличаме леки и светли дрехи, покриваме главата си със светла шапка, панама и т.н.?
  • Защо ножицата е по-студена от молив?

Видове топлообмен (топлопроводимост, конвекция, топлинно излъчване).

Топлопроводимостта е процес на пренасяне на вътрешна енергия от по-нагрети части на тялото (или тела) към по-малко нагрети части (или тела), извършван от произволно движещи се частици на тялото (атоми, молекули, електрони и др.). Такъв пренос на топлина може да възникне във всяко тяло с неравномерно разпределение на температурата, но механизмът на пренос на топлина ще зависи от състоянието на агрегиране на веществото.

Способността на веществото да провежда топлина се характеризира с коефициента на топлопроводимост (топлопроводимост). Числено тази характеристика е равна на количеството топлина, преминаващо през материал с площ от 1 m² за единица време (секунда) с единичен температурен градиент.

В стационарно състояние плътността на енергийния поток, предавана чрез топлопроводимост, е пропорционална на температурния градиент:

където - векторът на плътността на топлинния поток - количеството енергия, преминаващо за единица време през единица площ, перпендикулярна на всяка ос, - коефициент на топлопроводимост(топлопроводимост), - температура. Минусът от дясната страна показва, че топлинният поток е насочен срещу вектора grad T (т.е. в посоката на най-бързото понижаване на температурата). Този израз е известен като закон за топлопроводимост Фурие .

Конвекцията е разпространението на топлина поради движението на макроскопични елементи на средата. Обеми течност или газ, движещи се от област с по-висока температурав зона с по-ниска температура, те носят топлина със себе си. Конвективният транспорт обикновено е придружен от топлопроводимост.

Конвективният трансфер може да се извърши в резултат на свободно или принудително движение на охлаждащата течност. Свободното движение възниква, когато частиците течност в различни части на системата са под въздействието на телесни сили с различна величина, т.е. когато полето на силите на тялото не е еднородно.

Принудителното движение възниква под действието на външни повърхностни сили. Разликата в налягането, под въздействието на която се движи охлаждащата течност, се създава с помощта на помпи, ежектори и други устройства.

Преносът на топлина чрез излъчване (радиационен топлопренос) се състои от излъчване на радиационна енергия от тялото, нейното разпределение в пространството между телата и нейното поглъщане от други тела. В процеса на излъчване вътрешната енергия на излъчващото тяло се преобразува в енергията на електромагнитните вълни, които се разпространяват във всички посоки. Телата, разположени на пътя на разпространение на енергията на лъчението, поглъщат част от падащите върху тях електромагнитни вълни и по този начин енергията на лъчението се преобразува във вътрешна енергия на поглъщащото тяло.

1. Повърхностна обработка на телата на въртене: шлайфане.

смилане- процесът на обработка на всички видове повърхности на подходящо оборудване с помощта на абразивни инструменти. Точност до 6 качество. Ra=0,16 … 0,32 µm

Видове смилане Качество Ra (µm)

Белене 8-9 2,5-5

Предварителен 6-9 1.2-2.5

Финал 5-6 0.2-1.2

Тънък -- 0,25-0,1

Инструмент: шлифовъчни и абразивни дискове.

Методи на смилане:

Машини за кръгло шлайфане.

А) Шлифоване с надлъжно подаване

Масата с детайла се движи възвратно-постъпателно (надлъжно подаване), детайлът - кръгово подаване; кръгът е основното движение на рязане и напречното подаване.

Б) Шлифоване с потапяне

Кръгът извършва основните режещи движения и напречно подаване (потапяне), детайлът извършва кръгово подаване.

Предимства на надлъжното шлайфане:

Възможно е да се обработват повърхности с дължина над 50 mm;

По-точно;

Равномерно износване на колелата;

Приложете меки кръгове, които не изискват често редактиране;

Минимално разсейване на топлината.

Предимства на потапящото шлайфане:

Голяма производителност;

Възможност за настройка с много инструменти;

Едновременно смилане на шията и лицето.

Недостатъци на потапящото шлайфане:

Възможно е да се обработват повърхности с дължина до 50 mm;

Неравномерно износване на колелата;

Необходимо е често обличане на колелата;

Голямо разсейване на топлината;

Машини с повишена мощност и твърдост.

Безцентрово шлайфане

А) с радиално подаване - използва се за обработка на къси детайли;

Б) с аксиално подаване;

Оста на кръга е поставена под ъгъл спрямо оста на детайла, поради което получаваме аксиално подаване. Прилага се за обработка на дълги, гладки валове.

Шлифоването е технологичен метод за обработка на метал, който позволява получаването на висококачествени повърхности висока прецизностразмери.

Шлифоването се извършва чрез шлифовъчни дискове, които режат с абразивни зърна от минерали и свръхтвърди материали, които имат произволна форма и взаимно разположение.

Характеристика е нарязването на малък слой метал от всяко зърно като режещ зъб, в резултат на което върху повърхността на детайла остава драскотина с ограничена дължина и малка площ на напречното сечение.

При производството на машинни части и устройства, шлайфането се използва за окончателно довършване, което ви позволява да получите повърхности с точност на размерите от 6-7 степени с грапавост Ra = 0,08..0,32 микрона.

Видове шлайфане: външно кръгло, вътрешно кръгло, плоско, лицево.

2. Понятието алгоритъм. Неговата структура.

Алгоритъмът е подреден набор от система от правила, които определят съдържанието и процедурата за действия върху някои обекти, чието стриктно изпълнение води до решаването на всеки проблем от разглеждания клас проблеми в краен брой стъпки.

Основни структури на алгоритми- това е специфичен набор от блокове и стандартни начини за свързването им за извършване на типични последователности от действия.

Основните структури са както следва:

o линеен

o разклоняване

o цикличен

Линееннаречени алгоритми, в които действията се извършват последователно едно след друго. Стандартната блок-схема на линейния алгоритъм е дадена по-долу:

разклоняваненаречен алгоритъм, в който се извършва действие по един от възможните клонове на решаване на проблем, в зависимост от изпълнението на условията. За разлика от линейните алгоритми, при които командите се изпълняват последователно една след друга, алгоритмите с разклоняване включват условие, в зависимост от изпълнението или неизпълнението на което се изпълнява една или друга последователност от команди (действия).



Като условие в алгоритъма за разклоняване може да се използва всяко твърдение, разбираемо за изпълнителя, което може да се спазва (да е истина) или да не се спазва (да е невярно). Такова твърдение може да бъде изразено както с думи, така и с формула. По този начин алгоритъмът за разклоняване се състои от условие и две последователности от инструкции.

В зависимост от това дали в двата клона на решението на задачата има последователност от команди или само в един клон алгоритмите се разделят на пълни и непълни (съкратени).
Стандартните блокови диаграми на алгоритъма за разклоняване са дадени по-долу:

цикличеннарича алгоритъм, в който част от операциите (тялото на цикъла - последователност от команди) се изпълнява многократно. Думата „многократно“ обаче не означава „до безкрайност“. Организацията на цикли, която никога не води до спиране на изпълнението на алгоритъма, е нарушение на изискването за неговата ефективност - получаване на резултат в краен брой стъпки.

Преди операцията на цикъла се извършват операциите за присвояване на първоначални стойности на онези обекти, които се използват в тялото на цикъла. Цикълът включва следните структури като основни:

o блок за проверка на състоянието

o блок, наречен тяло на цикъл

Има три вида цикли:

Цикл с предварително условие

Цикъл с постусловие

Цикъл с параметър (вид цикъл с предварително условие)

Ако тялото на цикъла се намира след проверка на условията, тогава може да се случи, че при определени условия тялото на цикъла няма да бъде изпълнено дори веднъж. Този вид организация на цикъл, управлявана от предварителни условия, се нарича цикъл с предварително условие.

Възможен е и друг случай, при който тялото на цикъла се изпълнява поне веднъж и ще се повтаря, докато условието стане невярно. Такава организация на цикъла, когато тялото му е разположено преди проверка на състоянието, се нарича цикъл с постусловие.

Цикъл с параметъре вид цикъл с предпоставка. особеност от този типцикъл е, че има параметър, първоначална стойносткоето е зададено в заглавката на цикъла, условието за продължаване на цикъла и законът за промяна на параметъра на цикъла също са зададени там. Механизмът на работа е напълно съвместим с цикъл с предусловие, с изключение на това, че след изпълнение на тялото на цикъла параметърът се променя според зададения закон и едва тогава се извършва преход към проверка на условието.
Стандартните блокови диаграми на кръгови алгоритми са дадени по-долу:

Въпрос 1. Анализ на горивните агрегати в RPV

Въпрос 2. Произвеждане на отвори: пробиване, пробиване, зенкериране, райбериране.

Въпрос 3. Видове, сечения, сечения в инженерния чертеж

1. Анализ на блоковете за подаване на гориво към БЛА

Схема течни ракетни двигатели(LRE) се различават главно по системите за захранване гориво. В LRE на всяка схема налягане на горивотопреди горивна камератрябва да има повече налягане в камерата, в противен случай няма да може да се доставят компоненти горивопрез дюзи. Има две системи за подаване на гориво - денивелацияи помпена станция. Първият е по-прост и се използва главно в двигателите на сравнително малки ракети, вторият - в двигателите на ракети с голям обсег.

СИСТЕМА ЗА ПОДАВАНЕ НА ГОРИВО- (ракетен двигател с течно гориво) - набор от механизми или устройства, които осигуряват подаването на горивни компоненти от резервоарите към камерата на ракетен двигател с течно гориво с помощта на помпи. С изпомпвана система за подаване на гориво можете да получите по-малко общо тегло електроцентралаотколкото с обемна система за подаване на гориво.

При изместващо захранване горивните компоненти се подават в горивната камера чрез сгъстен въздух. газпреминава през редукторв резервоари за гориво. Редукторът осигурява постоянно налягане резервоари за горивои равномерно подаване на гориво към горивната камера. В този случай в резервоарите на ракетата се създава голямо налягане, така че те трябва да са достатъчно здрави. Това увеличава теглото на конструкцията, това увеличава теглото на конструкцията, което е недостатък на всички обемни системи за подаване на гориво.

2. Обработка на отвори: пробиване, пробиване, зенкериране,

разгръщане.

пробиванеполучите дупки в твърд материал. За плитки отвори се използват стандартни свредла с диаметър 0,30...80 mm. Има два метода на пробиване: 1) бормашината се върти (машини за пробиване и сондажни групи); 2) детайлът се върти (машини от струговата група). Обработката на отвори с диаметър до 25 ... 40 mm се извършва с спирални свредла в един преход, при обработка на отвори с големи диаметри (до 80 mm) - в два или повече прехода чрез пробиване и разширяване или други методи. За пробиване на отвори с диаметър над 80 мм се използват свредла или пробивни глави със специална конструкция. При обработка на дълбоки отвори (L/D > 10) е трудно да се осигури ориентацията на оста на отвора спрямо вътрешната му цилиндрична повърхност. как повече дължинадупки, толкова по-голямо е прибирането на инструмента. Използват се следните методи за борба с отклонението на свредлото или изкривяването на оста на отвора: - използване на ниски подавания, внимателно заточване на свредлото; − прилагане на предварително пробиване (центровка); − пробиване с насочване на спиралното свредло с помощта на втулка за пробиване; - пробиване на въртящ се детайл с невъртяща се или въртяща се бормашина. Това е най радикален начинелиминиране на дрейфа на свредлото, като се създават условия за самоцентриране на свредлото; - пробиване със специални свредла с въртящ се или неподвижен детайл. Специалните свредла включват: - полукръгли - вид пистолетни свредла с едностранно рязане, които се използват за обработка на детайли от материали, които произвеждат крехки чипове (месинг, бронз, чугун); - пистолет - едностранно рязане с външен изход за охлаждащата течност и вътрешен изход (ежектор) с твърдосплавни вложки (запоени или нешлифовани с механично закрепване), предназначени за високопроизводително пробиване; - трепаниращи (пръстенени) свредла (фиг. 38, d) за пробиване на отвори с диаметър 80 mm или повече, с дължина до 50 mm; Те изрязват пръстеновидна повърхност в твърд метал, а вътрешната част с формата на цилиндър, останала след такова пробиване, може да се използва като заготовка за производството на други части. Зенкеруванеотвори - предварителна обработка на отлети, щамповани или пробити отвори за последващо разстъргване, пробиване или протягане. При обработка на отвори според 13-ти ... 11-ти клас, зенкерирането може да бъде крайната операция. Зенкерирането се използва за обработка на цилиндрични вдлъбнатини (за глави на винтове, гнезда за вентили и др.), крайни и други повърхности. Режещият инструмент за зенкериране е зенкер. Зенкерите са изработени от едно парче с брой зъби от 3 ... 8 или повече, с диаметър 3 ... 40 mm; монтирани с диаметър 32 ... 100 mm и сглобяеми регулируеми с диаметър 40 ... 120 mm. Зенкерирането е продуктивен метод: повишава точността на предварително изработените отвори, частично коригира кривината на оста след пробиване. За подобряване на точността на обработката се използват устройства с проводникови втулки. Процес на зенкериране на проходни и глухи отвори. Зенкерите коригират, но не елиминират напълно оста на отвора, постижимата грапавост Ra = 12,5 ... 6,3 микрона. Разгръщанеотвори - довършителни отвори с точност до 7 клас. Чрез разширяване се обработват отвори със същите диаметри, както при зенкериране. Райберите са проектирани да премахват малка надбавка. Различават се от зенкерите Голям брой(6...14) зъби. С райбероването се постига висока точност на диаметралните размери на формата, както и ниска грапавост на повърхността. Трябва да се отбележи, че обработеният отвор се получава с малко по-голям диаметър от диаметъра на самия райбер. Такава разбивка може да бъде 0,005 ... 0,08 mm. За получаване на квалификация за дупки 7 се използва двойно разгръщане; IT6 - три пъти, за окончателно разгръщане, надбавката е 0,05 mm или по-малко. Скучно еосновните отвори (определящи дизайна на частта) се правят на: хоризонтално пробиване, координатно пробиване, радиално пробиване, ротационни и модулни машини, многофункционални обработващи центри, а също и в някои случаи на стругове. Има два основни вида пробиване: пробиване, при което детайлът се върти (на стругове) и пробиване, при което инструментът се върти (на стругове).Типичните операции за стругове са пробиване на единичен отвор и пробиване на коаксиален отвор. универсален методи нож(ове).

пробиване- един от най-често срещаните начини за получаване на цилиндрични слепи и проходни отвори в твърд материал, когато изискванията за точност не надхвърлят 11-12 качество. Процесът на пробиване се извършва с две съвместни движения: въртене на свредлото или детайла около оста на отвора (основно движение) и движение напредсвредла по оста (движение на подаване).

Когато работите на пробивна машина, свредлото прави и двете движения, детайлът е фиксиран неподвижно върху масата на машината. При работа на стругове и револвери, както и на автоматични стругове, детайлът се върти, а свредлото извършва транслационно движение по оста.

1. предна повърхност - спираловидна повърхност, по която се отделят стружки.
2. задна повърхност - повърхността, обърната към режещата повърхност.
3. режещ ръб- линия, образувана от пресичането на предната и задната повърхност.
4. лента - тясна ивица върху цилиндричната повърхност на свредлото, разположена по оста. Осигурява посока на свредлото.
5. напречен ръб - линия, образувана в резултат на пресичането на двете задни повърхности
2φ от 90-2400; ω до 300, γ-преден ъгъл (по-малък към центъра, нарастващ към периферията)

Зенкерирането е обработка на предварително получени отвори, за да им се придаде по-правилен вид геометрична форма, подобряват точността и намаляват грапавостта. Мултиблейд режещ инструмент- липсва зенкер, който е с по-твърда работна част! броят на зъбите е най-малко три (фиг. 19.3.d).

Райбероване - довършване на цилиндричен или конусен отвор с райбер с цел получаване на висока точност и ниска грапавост. Райберите са инструмент с много остриета, който отрязва много тънки слоеве от повърхността, която ще се обработва (фиг. 19.3.e).

Отворите се пробиват на стругове, когато пробиването, райбероването или зенкерирането не осигуряват необходимата точност на размерите на отвора, както и чистотата на обработваната повърхност или когато няма свредло или зенкер с необходимия диаметър.

При пробиване на дупки на стругове можете да получите дупка не по-висока от 4-3-ти клас на точност и покритието на обработената повърхност е 3-4 за груба обработка и 5-7 за довършителна обработка.

Пробивни фрези и тяхното монтиране.Отворите се пробиват на стругове с бормашини (фиг. 118). В зависимост от вида на пробития отвор има: бормашини за проходни отвори (фиг. 118, а) и бормашини за глухи отвори (фиг. 118, б). Тези фрези се различават един от друг по главния ъгъл в плана φ. При пробиване на отвори (фиг. 118, а) основният ъгъл в плана е φ = 60 °. Ако глухият отвор е пробит с перваза от 90 °, тогава основният ъгъл по отношение на φ = 90 ° (фиг. 118, b) и фрезата работи като твърд или φ = 95 ° (фиг. 118, c) - фрезата работи с надлъжно подаване като натискане, а след това с напречно подаване като нарязване.

2. Изгледи, разрези, разрези в инженерния чертеж

Видове

4. Изгледите в чертежа са разположени по следния начин:

5. Местоположение на изгледи

6. Ако изгледите не са разположени по отношение на проекцията, тогава те трябва да бъдат обозначени със стрелка.

7. Индикация на изгледи извън проекционната връзка

порязвания

9. На разрезите се посочва това, което е зад сечещата равнина.

10. В чертежа изгледите могат да се комбинират с разрези. Като граница между изглед и разрез,

11. Трябва да се използва само тире-пунктирана линия или вълнообразна линия.

13. Порязвания

Раздели

15. Разрезите изобразяват това, което е в сечещата равнина.

16. Ако секцията е разделена на няколко части, тогава трябва да се използва секция вместо секция.

17. Изображението на разреза не е чертеж

Изображението на видимата част от повърхността на обект, обърната към наблюдателя, се нарича изглед.

GOST 2.305-68 установява следното име майоризгледи, получени върху основните проекционни равнини (виж фиг. 165): 7 - изглед отпред ( основен изглед); 2 - изглед отгоре; 3 - изглед отляво; 4 - изглед отдясно; 5 - изглед отдолу; b - изглед отзад. На практика по-широко се използват три изгледа: изглед отпред, изглед отгоре и изглед отляво.

Основните изгледи обикновено са разположени в проекционна връзка един с друг. В този случай името на изгледите на чертежа не е необходимо да се надписва.

Ако някой изглед е изместен спрямо основното изображение, връзката му с проекцията с основния изглед е нарушена, тогава над този изглед се прави надпис тип „А“ (фиг. 166).

Образът на обект, мислено разчленен от една или повече равнини, се нарича разрез.Умствената дисекция на обект се отнася само до този раздел и не води до промени в други изображения на същия обект. Разрезът показва какво се получава в режещата равнина и какво се намира зад нея.

Разрезите се използват за изобразяване на вътрешните повърхности на обект, за да се избегнат голям брой пунктирани линии, които могат да се припокриват една с друга със сложна вътрешна структура на обекта и да затруднят четенето на чертежа.

За да направите разрез, е необходимо: на правилното място на обекта, психически начертайте режеща равнина (фиг. 173, а); психически изхвърлете частта от обекта, разположена между наблюдателя и режещата равнина (фиг. 173, b), проектирайте останалата част от обекта върху съответната проекционна равнина, изпълнете изображението или на мястото на съответния изглед, или в свободно поле на чертежа (фиг. 173, c); засенчване на плоска фигура, разположена в режеща равнина; ако е необходимо, дайте обозначението на секцията.

Ориз. 173 Правене на разрез

В зависимост от броя на секущите равнини разрезите се разделят на прости - с една секуща, сложни - с няколко секущи.

В зависимост от положението на режещата равнина спрямо хоризонталната равнина на проекцията секциите се разделят на:

хоризонтална- режещата равнина е успоредна на хоризонталната проекционна равнина;

вертикален- режещата равнина е перпендикулярна на хоризонталната проекционна равнина;

косо- секущата равнина сключва ъгъл, различен от прав с хоризонталната проекционна равнина.

Вертикалното сечение се нарича фронтално, ако режещата равнина е успоредна на равнината на предната проекция, и профилно, ако режещата равнина е успоредна на проекционната равнина на профила.

Сложните разрези са стъпаловидни, ако секущите равнини са успоредни една на друга, и счупени, ако секущите равнини се пресичат една с друга.

Разрезите се наричат ​​надлъжни, ако режещите равнини са насочени по дължината или височината на обекта, или напречни, ако режещите равнини са насочени перпендикулярно на дължината или височината на обекта.

За идентифициране се използват локални разрези вътрешна структураобект на обособено ограничено място. Локалният участък е подчертан в изгледа с плътна вълнообразна тънка линия.

Позицията на режещата равнина се обозначава с празна линия на сечение. Началният и крайният щрих на линията на сечението не трябва да пресичат контура на съответното изображение. На началните и крайните удари трябва да поставите стрелки, показващи посоката на погледа (фиг. 174). Стрелките трябва да се прилагат на разстояние 2 ... 3 mm от външния край на хода. При сложен разрез ударите на отворена линия на сечение се извършват и в прегъванията на линията на сечението.

Ориз. 174 Стрелки, показващи посоката на гледане

Близо до стрелките, показващи посоката на гледане от навънъгълът, образуван от стрелката и удара на линията на сечението, върху хоризонталната линия се прилагат главни букви от руската азбука (фиг. 174). Буквени означениясе присвояват по азбучен ред без повторения и без пропуски, с изключение на буквите I, O, X, b, s, b .

Самият разрез трябва да бъде маркиран с надпис от типа "А - А" (винаги с две букви, през тире).

Ако равнината на срязване съвпада с равнината на симетрия на обекта и срезът е направен на мястото на съответния изглед в проекционната връзка и не е отделен от друго изображение, тогава за хоризонтални, вертикални и профилни срезове не е необходимо за отбелязване на позицията на режещата равнина и разрезът не трябва да бъде придружен от надпис. На фиг. 173 челният разрез не е маркиран.

Простите наклонени разрези и сложните разрези винаги са посочени.




























Назад напред

внимание! Визуализацията на слайда е само за информационни цели и може да не представя пълния обем на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Цели на урока:

  • Да запознае учениците с видовете топлообмен.
  • Да формират способността да обясняват топлопроводимостта на телата от гледна точка на структурата на материята; да може да анализира видео информация; обясняват наблюдаваните явления.

Тип урок:комбиниран урок.

Демо версии:

1. Пренос на топлина по метален прът.
2. Видео демонстрация на експеримент, сравняващ топлопроводимостта на сребро, мед и желязо.
3. Въртене на хартиено колело над включена лампа или плочка.
4. Видео демонстрация на появата на конвекционни течения при нагряване на водата с калиев перманганат.
5. Видео демонстрация за излъчване на тела с тъмна и светла повърхност.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА

I. Организационен момент

II. Докладване на темата и целите на урока

В предишния урок научихте, че вътрешната енергия може да се промени чрез извършване на работа или чрез пренос на топлина. Днес в урока ще разгледаме как става промяната във вътрешната енергия чрез пренос на топлина.
Опитайте се да обясните значението на думата "топлопредаване" (думата "топлопредаване" предполага пренос на топлинна енергия). Има три начина за пренос на топлина, но аз няма да ги назовавам, вие сами ще ги назовете, когато решите пъзелите.

Отговори: проводимост, конвекция, радиация.
Нека се запознаем с всеки вид топлообмен поотделно и нека думите на М. Фарадей станат мото на нашия урок: „Наблюдавайте, изучавайте, работете“.

III. Учене на нов материал

1. Топлопроводимост

Отговори на въпросите:(слайд 3)

1. Какво се случва, ако поставим студена лъжица в горещ чай? (След известно време ще се затопли).
2. Защо студената лъжица се нагорещява? (Чаят предаде част от топлината си на лъжицата и част на околния въздух).
Заключение:От примера става ясно, че топлината може да се пренася от тяло, което е по-нагрято, към тяло, което е по-малко нагрято (от топла водакъм студена лъжица). Но енергията се е пренасяла и по самата лъжица – от нагрятия й край към студения.
3. В резултат на какво се получава предаването на топлина от нагрятия край на лъжицата към студения? (В резултат на движението и взаимодействието на частиците)

Нагряването на лъжица в горещ чай е пример за топлопроводимост.

Топлопроводимост- пренос на енергия от по-нагрети части на тялото към по-малко нагрети, в резултат на топлинно движение и взаимодействие на частиците.

Нека експериментираме:

Фиксирайте края на медния проводник в крака на статива. Карамфилите са прикрепени към телта с восък. Ще загреем свободния край на телта от свещи или върху пламъка на спиртна лампа.

Въпроси:(слайд 4)

1. Какво наблюдаваме? (Карамфилите започват постепенно да падат един по един, първо тези, които са по-близо до пламъка).
2. Как се осъществява преносът на топлина? (От горещия край на жицата към студения край).
3. Колко време ще отнеме преносът на топлина през проводника? (Докато се нагрее цялата жица, т.е. докато температурата в цялата жица се изравни)
4. Какво може да се каже за скоростта на движение на молекулите в областта, разположена по-близо до пламъка? (Молекулите се движат по-бързо)
5. Защо следващото парче тел се нагрява? (В резултат на взаимодействието на молекулите, скоростта на движение на молекулите в следващия участък също се увеличава и температурата на тази част се повишава)
6. Влияе ли разстоянието между молекулите на скоростта на топлообмен? (Колкото по-малко е разстоянието между молекулите, толкова по-бързо се осъществява преносът на топлина)
7. Припомнете си разположението на молекулите в твърди вещества, течности и газове. В кои тела процесът на пренос на енергия ще се случи по-бързо? (По-бързо в метали, след това в течности и газове).

Гледайте демонстрацията на експеримента и бъдете готови да отговорите на въпросите ми.

Въпроси:(слайд 5)

1. Върху коя плоча топлината се разпространява по-бързо и върху коя по-бавно?
2. Направете заключение за топлопроводимостта на тези метали. (По-добра топлопроводимост за сребро и мед, малко по-лоша за желязо)

Обърнете внимание, че в този случай няма пренос на тялото по време на пренос на топлина.

Вълна, коса, птичи пера, хартия, корк и други порести тела имат лоша топлопроводимост. Това се дължи на факта, че между влакната на тези вещества се съдържа въздух. Вакуумът (пространство, освободено от въздух) има най-ниска топлопроводимост.

Нека напишем основното Характеристики на топлопроводимост:(слайд 7)

  • в твърди вещества, течности и газове;
  • самото вещество не се толерира;
  • води до изравняване на телесната температура;
  • различни тела - различна топлопроводимост

Примери за топлопроводимост: (слайд 8)

1. Снегът е поресто, рохкаво вещество, съдържа въздух. Следователно снегът има лоша топлопроводимост и добре защитава почвата, зимните култури, плодови дърветаот замръзване.
2. Кухненските държачи са изработени от материал с ниска топлопроводимост. Дръжките на чайниците, тиганите са изработени от материали с лоша топлопроводимост. Всичко това предпазва ръцете от изгаряния при докосване на горещи предмети.
3. За бързо нагряване на тела или части се използват вещества с добра топлопроводимост (метали).

2. Конвекция

Отгатнете гатанки:

1) Погледнете под прозореца -
Има разпънат акордеон
Но хармониката не свири -
Затопля нашия апартамент ... (батерия)

2) Нашата дебела Fedora
яде скоро.
Но когато си пълен
От Fedora - топлина ... (фурна)

Батерии, печки, отоплителни радиатори се използват от човек за отопление на жилищни помещения или по-скоро за отопление на въздуха в тях. Това се случва поради конвекцията - следващият вид пренос на топлина.

Конвекцияе пренос на енергия чрез струи течност или газ. (Слайд 9)
Нека се опитаме да обясним как възниква конвекцията в жилищни помещения.
Въздухът, който е в контакт с батерията, се нагрява от него, докато се разширява, плътността му става по-малка от плътността на студения въздух. Топлият въздух, като по-лек, се издига нагоре под действието на силата на Архимед и тежък студен въздухслиза.
След това отново: по-студен въздух достига до батерията, загрява се, разширява се, става по-лек и се издига нагоре под действието на Архимедовата сила и т.н.
Поради това движение въздухът в стаята се затопля.

Хартиено колело, поставено над включена лампа, започва да се върти. (Слайд 10)
Опитайте се да обясните как става? (Студеният въздух при нагряване на лампата става топъл и се издига, докато центрофугата се върти).

Течността се нагрява по същия начин. Вижте експеримента за наблюдение на конвекционни потоци при нагряване на вода (като се използва калиев перманганат). (Слайд 11)

Обърнете внимание, че за разлика от топлинната проводимост, конвекцията включва пренос на материя, а конвекцията не се случва в твърди тела.

Има два вида конвекция: естественои принуден.
Нагряването на течност в съд или въздух в стая са примери за естествена конвекция. За възникването му веществата трябва да се нагряват отдолу или охлаждат отгоре. Защо точно? Ако се нагряваме отгоре, тогава къде ще се движат нагрятите слоеве вода и къде ще се движат студените? (Отговор: никъде, тъй като нагрятите слоеве вече са отгоре, а студените слоеве ще останат отдолу)
Принудителна конвекция се наблюдава, ако течността се разбърква с лъжица, помпа или вентилатор.

Характеристики на конвекцията:(слайд 12)

  • среща се в течности и газове, невъзможно е в твърди тела и вакуум;
  • самото вещество се прехвърля;
  • веществата трябва да се нагряват отдолу.

Примери за конвекция:(слайд 13)

1) студени и топли морски и океански течения,
2) в атмосферата вертикалните движения на въздуха водят до образуване на облаци;
3) охлаждане или нагряване на течности и газове в различни технически средства, например в хладилници и др., се предвижда водно охлаждане на двигатели
вътрешно горене.

3. Радиация

(Слайд 14)

Всеки знае товаСлънцето е основният източник на топлина на Земята. Земята се намира на разстояние 150 милиона км от него. Как се пренася топлината от Слънцето към Земята?
Между Земята и Слънцето, извън нашата атмосфера, цялото пространство е вакуум. И знаем, че топлопроводимостта и конвекцията не могат да възникнат във вакуум.
Как се пренася топлината? Тук се извършва друг вид топлообмен - радиация.

Радиация е пренос на топлина, при който енергията се пренася от електромагнитни лъчи.

Различава се от топлопроводимостта и конвекцията по това, че топлината в този случай може да се пренася през вакуум.

Гледайте видеоклипа за радиацията (слайд 15).

Всички тела излъчват енергия: човешкото тяло, печката, електрическата лампа.
Колкото по-висока е температурата на тялото, толкова по-силно е неговото топлинно излъчване.

Телата не само излъчват енергия, но и я поглъщат.
(слайд 16) Освен това тъмните повърхности абсорбират и излъчват енергия по-добре от телата със светла повърхност.

Характеристики на радиацията(слайд 17):

  • среща се във всяко вещество;
  • колкото по-висока е телесната температура, толкова по-интензивно е излъчването;
  • протича във вакуум;
  • тъмни телаабсорбират радиацията по-добре от леките и излъчват по-добре.

Примери за използване на радиация на тялото(слайд 18):

повърхности на ракети, дирижабли, балони, сателити, самолети, са боядисани със сребриста боя, за да не се нагряват от слънцето. Ако, напротив, е необходимо да се използва слънчева енергия, тогава части от устройствата са боядисани в тъмен цвят.
Хората носят тъмни дрехи през зимата (черно, синьо, канела), те са по-топли и светли през лятото (бежови, бели цветове). Мръсният сняг се топи по-бързо при слънчево време от чистия сняг, тъй като телата с тъмна повърхност поглъщат по-добре слънчевата радиация и се нагряват по-бързо.

IV. Затвърдяване на усвоените знания върху примерни задачи

Играта "Опитай, обясни", (слайдове 19-25).

Пред вас е игрално поле с шест задачи, можете да изберете всяка. След като изпълните всички задачи, ще отворите мъдра поговоркаи този, който много често го произнася от телевизионните екрани.

1. Коя къща е по-топла през зимата, ако дебелината на стените е еднаква?В дървена къща е по-топло, тъй като дървото съдържа 70% въздух, а тухлата 20%. Въздухът е лош проводник на топлина. Напоследък в строителството се използват "порести" тухли за намаляване на топлопроводимостта.

2. Как се предава енергията от източника на топлина към момчето?Към момчето, което седи до печката, енергията се предава главно чрез топлопроводимост.

3. Как се предава енергията от източника на топлина към момчето?
На момче, което лежи на пясъка, енергията от слънцето се предава чрез радиация, а от пясъка чрез топлопроводимост.

4. В кой от тези вагони се транспортират нетрайни продукти? Защо?Нетрайните продукти се транспортират във вагони, боядисани в бяло, тъй като такъв вагон се нагрява по-малко от слънчевите лъчи.

5. Защо водолюбивите птици и другите животни не замръзват през зимата?
Козината, вълната, пухът имат лоша топлопроводимост (наличието на въздух между влакната), което позволява на тялото на животното да съхранява произведената от тялото енергия и да се предпазва от охлаждане.

6. Защо дограмата се прави двойна?
Между рамките има въздух, който има лоша топлопроводимост и предпазва от загуба на топлина.

„Светът е по-интересен, отколкото си мислим“, Александър Пушной, програма „Галилео“.

V. Обобщение на урока

Какви видове пренос на топлина познаваме?
– Определете кой тип пренос на топлина играе основна роля в следните ситуации:

а) нагряване на вода в чайник (конвекция);
б) човек се топли на огън (радиация);
в) нагряване на повърхността на масата от включената настолна лампа (излъчване);
г) нагряване на метален цилиндър, потопен във вряща вода (топлопроводимост).

Реши кръстословицата(слайд 26):

1. Стойността, от която зависи интензитета на излъчване.
2. Типът топлообмен, който може да се извърши във вакуум.
3. Процесът на промяна на вътрешната енергия без извършване на работа върху тялото или самото тяло.
4. Основният източник на енергия на Земята.
5. Смес от газове. Има лоша топлопроводимост.
6. Процесът на преобразуване на един вид енергия в друг.
7. Метал с най-добра топлопроводимост.
8. Разреден газ.
9. Стойност, която има свойството за запазване.
10. Вид топлообмен, който се придружава от пренос на вещество.

След като решихте кръстословицата, получихте друга дума, която е синоним на думата "пренос на топлина" - това е думата ... ("пренос на топлина"). „Топлообмен“ и „топлообмен“ са едни и същи думи. Използвайте ги, като замените един с друг.

VI. Домашна работа

§ 4, 5, 6, пр. 1 (3), Пр. 2(1), Пр. 3, ал. 1 - писмено.

VII. Отражение

В края на урока каним учениците да обсъдят урока: какво им харесва, какво биха искали да променят, да оценят участието си в урока.

Камбаната ще бие сега
Урокът приключи.
Довиждане, приятели,
Време е за почивка.

Определя се от интензивното хаотично движение на молекулите и атомите, от които е съставено това вещество. Температурата е мярка за интензивността на молекулярното движение. Количеството топлина, притежавано от тялото при дадена температура, зависи от неговата маса; Например, при една и съща температура, повече топлина се съдържа в голяма чаша вода, отколкото в малка, и в кофа с студена водаможе да бъде повече от в чаша с топла вода(въпреки че температурата на водата в кофата е по-ниска). Топлината играе важна роляв живота на човека, включително и във функционирането на неговия организъм. Част от химическата енергия, съдържаща се в храната, се превръща в топлина, поради което телесната температура се поддържа близо до 37 градуса по Целзий. Топлинният баланс на човешкото тяло също зависи от температурата. околен свят, и хората са принудени да харчат много енергия за отопление на жилищни и индустриални помещенияпрез зимата и за охлаждане през лятото. Повечетотази енергия се доставя топлинни машини, като котелни инсталации и парни турбини в електроцентрали, които използват изкопаеми горива (въглища, нефт) и генерират електричество.

До края на 18в. топлината се смяташе за материална субстанция, вярвайки, че температурата на тялото се определя от количеството "калорична течност" или "калория", съдържаща се в него. По-късно Б. Румфорд, Дж. Джаул и други физици от онова време чрез гениални експерименти и разсъждения опровергаха "калоричната" теория, доказвайки, че топлината е безтегловна и може да се получи във всяко количество просто поради механично движение. Топлината сама по себе си не е вещество - това е просто енергията на движението на нейните атоми или молекули. Именно към това разбиране за топлината се придържа съвременната физика.

Пренос на топлина- това е процес на пренос на топлина вътре в тялото или от едно тяло на друго, поради температурната разлика. Интензивността на топлообмена зависи от свойствата на веществото, температурната разлика и се подчинява на експериментално установените закони на природата. За да създадете ефективни системи за отопление или охлаждане, различни двигатели, електроцентрали, топлоизолационни системи, трябва да знаете принципите на пренос на топлина. В някои случаи преносът на топлина е нежелан (топлоизолация на топилни пещи, Космически корабии др.), докато в други трябва да е възможно най-голям (парни котли, топлообменници, кухненски прибори).

където, както преди, р- топлинен поток (в джаули за секунда, т.е. във W), А- повърхностна площ на излъчващото тяло (в m 2), и T 1 и T 2 - температури (в келвини) на излъчващото тяло и околната среда, която абсорбира това лъчение. Коефициент ссе нарича константа на Стефан-Болцман и е равна на (5,66961 x 0,00096) x10 -8 W / (m 2 DK 4).

Представеният закон за топлинното излъчване е валиден само за идеален радиатор - така нареченото абсолютно черно тяло. Нито едно реално тяло не е такова, въпреки че плоската черна повърхност по своите свойства се доближава до абсолютно черно тяло. Светлите повърхности излъчват относително слабо. За да се вземе предвид отклонението от идеалността на множество "сиви" тела, в дясната страна на израза, описващ закона на Стефан-Болцман, се въвежда коефициент, по-малък от единица, наречен коефициент на излъчване. За плоска черна повърхност този коефициент може да достигне 0,98, а за полирано метално огледало не надвишава 0,05. Съответно капацитетът на поглъщане на радиация е висок за черно тяло и нисък за огледално тяло.

жилищни и офис помещениячесто се нагрява с малки електрически излъчватели на топлина; червеникавото сияние на техните спирали е видимо топлинно излъчване близо до границата на инфрачервената част на спектъра. Помещението се загрява от топлина, която се носи основно от невидимата, инфрачервена част на лъчението. Устройствата за нощно виждане използват източник на топлинно излъчване и инфрачервен приемник, който ви позволява да виждате на тъмно.

Мощен излъчвател на топлинна енергия е Слънцето; нагрява Земята дори на разстояние от 150 милиона км. Интензивност слънчева радиация, записвани година след година от станции, разположени на много точки Глобусът, е приблизително 1,37 W/m 2 . Слънчевата енергия е източникът на живота на Земята. Търсят се начини за най-ефективното му използване. Слънчевите панели са създадени за отопление на къщи и генериране на електричество за битови нужди.