Gebied 09
Termiese ingenieurswese
Hoe hitte beweeg, en hoe om dit binne of buite te hou
Termiese ingenieurswese gaan oor hitte: hoe dit van warmer na kouer dinge vloei, en hoe ingenieurs materiale, isolasie en vorm gebruik om ’n huis warm te hou, ’n drankie koel te hou of te keer dat ’n masjien oorverhit.
Vir wie dit geskik is
Kinders wat wonder hoekom ’n metaallepel in tee warm word, en leerders wat graag met alledaagse materiale eksperimenteer.
Wat jy sal leer
- Hoe hitte van ’n warmer voorwerp na ’n kouer een vloei
- Hoekom sommige materiale hitte goed gelei en ander isoleer
- Hoe vinnig dinge warm word en afkoel, en waarvan dit afhang
- Hoe ingenieurs materiale volgens hul termiese eienskappe kies
Voorbeeldeksperimente
-
Verhit een kant van stawe van verskillende materiale en vergelyk hoe vinnig die ander kant warm word.
-
Draai ’n virtuele beker in verskillende isolerende lae toe en kyk hoe lank die drankie warm bly.
-
Verander die dikte van ’n muur en vergelyk hoeveel hitte daardeur gaan.
Dinge wat jy kan bou
-
’n Goed geïsoleerde kosblik
-
’n Muur wat ’n kamer warm hou
-
’n Eenvoudige koelplaat vir ’n elektroniese onderdeel
Hierdie voorbeelde wys die soort werk in hierdie gebied. Die gepubliseerde lesse kan verskil.
Wat die simulasie vereenvoudig
- Hitte-oordrag word met vereenvoudigde leermodelle en ’n paar eienskappe per materiaal bereken.
- Bewegende lug en sonlig word vereenvoudig; regte geboue en masjiene is meer kompleks en het professionele kontroles nodig.
Elke simulasie vereenvoudig die werklikheid. Om te verstaan hoe dit vereenvoudig word, is deel daarvan om ingenieurswese te leer.
Verband met skoolvakke
Fisika (hitte en temperatuur), chemie (materiale), aardrykskunde (klimaat), ontwerp en tegnologie
Verbande met ander gebiede
Termiese ingenieurswese hou verband met strukture en materiale, met elektriese stroombane (onderdele word warm) en met beheerstelsels (termostate).
Goed om te weet
’n Termosfles hou drankies warm of koud omdat dit elke manier waarop hitte kan beweeg, vertraag.