Ոլորտ 09
Ջերմատեխնիկա
Ինչպես է ջերմությունը տարածվում և ինչպես այն պահել ներսում կամ դրսում
Ջերմատեխնիկան ջերմության մասին է՝ ինչպես է այն անցնում ավելի տաք մարմիններից ավելի սառը մարմիններին, և ինչպես են ինժեներներն օգտագործում նյութերը, ջերմամեկուսացումը և ձևը, որպեսզի տունը մնա տաք, ըմպելիքը՝ սառը, իսկ մեքենան չգերտաքանա։
Ում է հարմար
Երեխաներին, ում հետաքրքրում է, թե ինչու է մետաղյա գդալը տաքանում թեյի մեջ, և նրանց, ովքեր սիրում են փորձեր անել առօրյա նյութերով։
Ինչ կսովորես
- Ինչպես է ջերմությունն անցնում ավելի տաք մարմնից ավելի սառը մարմնին
- Ինչու են որոշ նյութեր լավ հաղորդում ջերմությունը, իսկ մյուսները՝ մեկուսացնում
- Որքան արագ են առարկաները տաքանում և սառչում, և ինչից է դա կախված
- Ինչպես են ինժեներներն ընտրում նյութերը՝ ըստ դրանց ջերմային հատկությունների
Փորձերի օրինակներ
-
Տաքացրու տարբեր նյութերից պատրաստված ձողերի մի ծայրը և համեմատիր, թե որքան արագ է տաքանում մյուս ծայրը։
-
Վիրտուալ բաժակը փաթաթիր տարբեր ջերմամեկուսիչ շերտերով և տես, թե որքան ժամանակ է ըմպելիքը մնում տաք։
-
Փոխիր պատի հաստությունը և համեմատիր, թե որքան ջերմություն է անցնում դրա միջով։
Ինչ կարող ես կառուցել
-
Լավ ջերմամեկուսացված սննդի տուփ
-
Պատ, որը սենյակը տաք է պահում
-
Ջերմությունը հեռացնող պարզ ռադիատոր էլեկտրոնային մասի համար
Այս օրինակները ցույց են տալիս, թե ինչպիսի աշխատանք կա այս ոլորտում։ Հրապարակվող դասերը կարող են տարբերվել։
Ինչ է պարզեցնում մոդելավորումը
- Ջերմափոխանակությունը հաշվարկվում է պարզեցված ուսումնական մոդելներով և յուրաքանչյուր նյութի համար մի քանի հատկությամբ։
- Օդի շարժումը և արևի լույսը ներկայացված են պարզեցված ձևով, իսկ իրական շենքերն ու մեքենաներն ավելի բարդ են և պահանջում են մասնագիտական ստուգումներ։
Ցանկացած մոդելավորում պարզեցնում է իրականությունը։ Հասկանալը, թե ինչպես է դա արվում, ճարտարագիտություն սովորելու մի մասն է։
Կապերը դպրոցական առարկաների հետ
Ֆիզիկա (ջերմություն և ջերմաստիճան), քիմիա (նյութեր), աշխարհագրություն (կլիմա), դիզայն և տեխնոլոգիա
Կապերն այլ ոլորտների հետ
Ջերմատեխնիկան կապված է կոնստրուկցիաների և նյութերի, էլեկտրական շղթաների (մասերը տաքանում են) և կառավարման համակարգերի (թերմոստատներ) հետ։
Լավ է իմանալ
Թերմոսը ըմպելիքները պահում է տաք կամ սառը, քանի որ դանդաղեցնում է ջերմության տարածման բոլոր ուղիները։