Област 09
Топлотехника
Как се пренася топлината и как да я задържим вътре или навън
Топлотехниката се занимава с топлината: как тя преминава от по-топлите тела към по-студените и как инженерите използват материали, топлоизолация и форма, за да поддържат дома топъл, напитката студена или да предпазят машината от прегряване.
За кого е подходяща
Деца, които се чудят защо металната лъжичка се нагорещява в чая, и ученици, които обичат експерименти с материали от ежедневието.
Какво ще научите
- Как топлината преминава от по-топлото тяло към по-студеното
- Защо някои материали провеждат добре топлината, а други са добри топлоизолатори
- Колко бързо телата се нагряват и изстиват и от какво зависи това
- Как инженерите избират материалите според топлинните им свойства
Примерни експерименти
-
Нагрейте единия край на пръчки от различни материали и сравнете колко бързо се затопля другият край.
-
Обвийте виртуална чаша с различни изолиращи слоеве и вижте колко дълго напитката остава гореща.
-
Променете дебелината на стена и сравнете колко топлина преминава през нея.
Какво можете да построите
-
Кутия за обяд с добра топлоизолация
-
Стена, която запазва стаята топла
-
Прост радиатор за охлаждане на електронен елемент
Тези примери показват каква работа се върши в тази област. Публикуваните уроци може да се различават.
Какво опростява симулацията
- Топлопредаването се изчислява с опростени учебни модели и с няколко свойства за всеки материал.
- Движението на въздуха и слънчевата светлина са опростени; истинските сгради и машини са по-сложни и изискват професионални проверки.
Всяка симулация опростява действителността. Част от изучаването на инженерството е да разберете как точно я опростява.
Връзки с учебните предмети
Физика (топлина и температура), химия (материали), география (климат), дизайн и технологии
Връзки с други области
Топлотехниката е свързана с конструкциите и материалите, с електрическите вериги (елементите се нагряват) и със системите за управление (термостати).
Полезно е да знаете
Термосът запазва напитките горещи или студени, защото забавя всеки от начините, по които се пренася топлината.
Сродни области
-
-
- Област 12
Системи за управление
Обратна връзка, която не позволява на системата да се отклони от целта