Ala 09
Lämpötekniikka
Miten lämpö siirtyy ja miten se pidetään sisällä tai ulkona
Lämpötekniikka käsittelee lämpöä: miten se siirtyy lämpimämmistä kappaleista kylmempiin ja miten insinöörit käyttävät materiaaleja, lämmöneristystä ja muotoa, jotta koti pysyy lämpimänä, juoma viileänä eikä kone ylikuumene.
Kenelle ala sopii
Lapsille, jotka ihmettelevät, miksi metallilusikka kuumenee teessä, sekä oppijoille, jotka pitävät kokeista arkisilla materiaaleilla.
Mitä opit
- Miten lämpö siirtyy lämpimämmästä kappaleesta kylmempään
- Miksi jotkin materiaalit johtavat lämpöä hyvin ja toiset eristävät sitä
- Kuinka nopeasti kappaleet lämpenevät ja jäähtyvät ja mistä se riippuu
- Miten insinöörit valitsevat materiaaleja niiden lämpöominaisuuksien perusteella
Esimerkkikokeita
-
Lämmitä eri materiaaleista tehtyjen tankojen yhtä päätä ja vertaa, kuinka nopeasti vastakkainen pää lämpenee.
-
Kääri virtuaalinen muki erilaisiin eristäviin kerroksiin ja katso, kuinka kauan juoma pysyy kuumana.
-
Muuta seinän paksuutta ja vertaa, kuinka paljon lämpöä sen läpi siirtyy.
Mitä voit rakentaa
-
Hyvin lämpöeristetty eväsrasia
-
Seinä, joka pitää huoneen lämpimänä
-
Yksinkertainen jäähdytyslevy elektroniikan komponentille
Nämä esimerkit näyttävät, millaista työtä tällä alalla tehdään. Julkaistut oppitunnit voivat poiketa niistä.
Mitä simulaatio yksinkertaistaa
- Lämmönsiirto lasketaan yksinkertaistetuilla opetusmalleilla ja muutamalla ominaisuudella materiaalia kohden.
- Ilman liike ja auringonvalo on yksinkertaistettu; oikeat rakennukset ja koneet ovat monimutkaisempia, ja ne vaativat ammattilaisten tarkastukset.
Jokainen simulaatio yksinkertaistaa todellisuutta. Tekniikan oppimiseen kuuluu myös sen tietäminen, miten se yksinkertaistaa.
Yhteydet kouluaineisiin
Fysiikka (lämpö ja lämpötila), kemia (materiaalit), maantieto (ilmasto), muotoilu ja teknologia
Yhteydet muihin aloihin
Lämpötekniikka liittyy rakenteisiin ja materiaaleihin, virtapiireihin (osat lämpenevät) ja säätötekniikkaan (termostaatit).
Hyvä tietää
Termospullo pitää juomat kuumina tai kylminä, koska se hidastaa kaikkia tapoja, joilla lämpö voi siirtyä.