Obor 09
Tepelná technika
Jak se šíří teplo a jak ho udržet uvnitř nebo venku
Tepelná technika se zabývá teplem: jak přechází z teplejších těles na chladnější a jak inženýři pomocí materiálů, tepelné izolace a tvaru udržují domov v teple, nápoj chladný nebo chrání stroj před přehřátím.
Pro koho se hodí
Děti, které zajímá, proč se kovová lžička v čaji zahřeje, a ti, kdo mají rádi pokusy s běžnými materiály.
Co se naučíte
- Jak teplo přechází z teplejšího tělesa na chladnější
- Proč některé materiály vedou teplo dobře a jiné tepelně izolují
- Jak rychle se věci zahřívají a ochlazují a na čem to závisí
- Jak inženýři vybírají materiály podle jejich tepelných vlastností
Ukázkové pokusy
-
Zahřívejte jeden konec tyčí z různých materiálů a porovnejte, jak rychle se ohřeje druhý konec.
-
Obalte virtuální hrnek různými izolačními vrstvami a sledujte, jak dlouho zůstane nápoj horký.
-
Měňte tloušťku stěny a porovnejte, kolik tepla jí projde.
Co můžete postavit
-
Dobře izolovaný box na svačinu
-
Stěna, která udrží teplo v místnosti
-
Jednoduchý chladič pro elektronickou součástku
Tyto příklady ukazují, o jaký druh práce v tomto oboru jde. Zveřejněné lekce se mohou lišit.
Co simulace zjednodušuje
- Přenos tepla se počítá pomocí zjednodušených výukových modelů a několika vlastností každého materiálu.
- Proudění vzduchu a sluneční záření jsou zjednodušené; skutečné budovy a stroje jsou složitější a potřebují odbornou kontrolu.
Každá simulace zjednodušuje skutečnost. Pochopit, jak to dělá, je součástí učení se inženýrství.
Vazba na školní předměty
Fyzika (teplo a teplota), chemie (materiály), zeměpis (podnebí), technika a design
Propojení s dalšími obory
Tepelná technika souvisí s konstrukcemi a materiály, s elektrickými obvody (součástky se zahřívají) a s řídicími systémy (termostaty).
Dobré vědět
Termoska udrží nápoje horké nebo studené, protože zpomaluje všechny způsoby, kterými se teplo může šířit.