Valdkond 09
Soojustehnika
Kuidas soojus liigub ja kuidas seda sees või väljas hoida
Soojustehnika käsitleb soojust: kuidas see liigub soojematelt kehadelt külmematele ja kuidas insenerid kasutavad materjale, soojusisolatsiooni ja kuju, et hoida kodu soojana, jooki jahedana või kaitsta masinat ülekuumenemise eest.
Kellele see sobib
Lastele, kes imestavad, miks metallist lusikas tees kuumaks läheb, ning õppijatele, kellele meeldivad katsed igapäevaste materjalidega.
Mida sa õpid
- Kuidas soojus liigub soojemalt kehalt külmemale
- Miks mõned materjalid juhivad soojust hästi, teised aga isoleerivad seda
- Kui kiiresti asjad soojenevad ja jahtuvad ning millest see sõltub
- Kuidas insenerid valivad materjale nende soojuslike omaduste järgi
Näidiskatsed
-
Kuumuta eri materjalidest varraste üht otsa ja võrdle, kui kiiresti teine ots soojeneb.
-
Mähi virtuaalne tass erinevatesse soojust isoleerivatesse kihtidesse ja vaata, kui kaua jook kuumana püsib.
-
Muuda seina paksust ja võrdle, kui palju soojust sellest läbi läheb.
Mida saad ehitada
-
Hea soojusisolatsiooniga toidukarp
-
Sein, mis hoiab tuba soojana
-
Lihtne jahutusradiaator elektroonikakomponendile
Need näited annavad aimu, millega selles valdkonnas tegeletakse. Avaldatud õppetunnid võivad erineda.
Mida simulatsioon lihtsustab
- Soojusülekannet arvutatakse lihtsustatud õppemudelitega, kasutades iga materjali kohta mõnda omadust.
- Liikuvat õhku ja päikesevalgust on lihtsustatud; päris hooned ja masinad on keerulisemad ning vajavad asjatundjate kontrolli.
Iga simulatsioon lihtsustab tegelikkust. Tehnika õppimise juurde kuulub ka teadmine, kuidas see seda teeb.
Seosed kooliainetega
Füüsika (soojus ja temperatuur), keemia (materjalid), geograafia (kliima), disain ja tehnoloogia
Seosed teiste valdkondadega
Soojustehnika on seotud konstruktsioonide ja materjalidega, vooluringidega (detailid soojenevad) ning juhtimissüsteemidega (termostaadid).
Hea teada
Termos hoiab jooke kuumana või külmana, sest see aeglustab soojuse liikumist kõigil viisidel.