09. joma
Siltumtehnika
Kā pārvietojas siltums un kā to noturēt iekšā vai ārā
Siltumtehnikā runa ir par siltumu: kā tas plūst no siltākiem ķermeņiem uz aukstākiem un kā inženieri ar materiāliem, siltumizolāciju un formu panāk, lai māja būtu silta, dzēriens vēss vai mašīna nepārkarstu.
Kam šī joma piemērota
Bērniem, kuri brīnās, kāpēc metāla karote tējā sakarst, un tiem, kam patīk eksperimenti ar ikdienas materiāliem.
Ko tu apgūsi
- Kā siltums plūst no siltāka ķermeņa uz aukstāku
- Kāpēc daži materiāli labi vada siltumu, bet citi der siltumizolācijai
- Cik ātri priekšmeti sasilst un atdziest un no kā tas atkarīgs
- Kā inženieri izvēlas materiālus pēc to siltuma īpašībām
Eksperimentu piemēri
-
Karsē dažādu materiālu stieņu vienu galu un salīdzini, cik ātri sasilst otrs gals.
-
Ietin virtuālu krūzi dažādos siltumizolācijas slāņos un vēro, cik ilgi dzēriens paliek karsts.
-
Maini sienas biezumu un salīdzini, cik daudz siltuma caur to iziet.
Ko tu vari uzbūvēt
-
Labi siltumizolēta pusdienu kastīte
-
Siena, kas uztur istabā siltumu
-
Vienkāršs dzesēšanas radiators elektroniskai detaļai
Šie piemēri parāda, kāds darbs notiek šajā jomā. Publicētās nodarbības var atšķirties.
Ko simulācija vienkāršo
- Siltuma pārnesi aprēķina ar vienkāršotiem mācību modeļiem un dažām īpašībām katram materiālam.
- Gaisa kustība un saules gaisma ir vienkāršotas; īstas ēkas un mašīnas ir sarežģītākas, un tām vajadzīgas profesionālas pārbaudes.
Katra simulācija vienkāršo realitāti. Zināt, kā tieši tā to dara, ir daļa no inženierijas apguves.
Saistība ar mācību priekšmetiem
Fizika (siltums un temperatūra), ķīmija (materiāli), ģeogrāfija (klimats), dizains un tehnoloģijas
Saistība ar citām jomām
Siltumtehnika saistās ar konstrukcijām un materiāliem, ar elektriskajām ķēdēm (detaļas sasilst) un ar vadības sistēmām (termostati).
Noderīgi zināt
Termoss notur dzērienus karstus vai aukstus, jo tas palēnina visus veidus, kā siltums var pārvietoties.