90263

Изучения принципа действия тепловой машины

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Экспериментально убедиться в том что для работы циклической тепловой машины необходимы нагреватель рабочее тело и холодильник. была бы совершена механическая работа А = mgh е исходя из проделанного опыта ответьте на вопросы: Какое тело в этой машине совершало работу Как его можно назвать...

Русский

2015-06-01

938.25 KB

0 чел.

2

Ф – 9. ЛР « Изучения  принципа  действия  тепловой  машины»

Цель. Экспериментально  убедиться  в  том, что  для  работы  циклической  тепловой  машины  необходимы «нагреватель», «рабочее  тело» и  «холодильник».

Оборудование. Поршень – пробирка, холодная  и  горячая  вода  в  стаканах, термометр, указатель  смещения  поршня    (линейка), крепёжное  оборудование.

Ход  работы.

1. Инструктаж  по  технике  безопасности: осторожно при  работе  со  стеклянным  термометром, горячей  водой! Внимательно  ознакомьтесь   с  установкой и  последовательностью  действий,   и  только  после  этого  приступай  к  работе.

2. Действия, наблюдения, выводы:

а)  на  рисунке 1  даётся  общий  вид  установки. Термометр  с  поршнем ( в  пробирке!)  опущены  в холодную   воду;

б)  заметьте,  на  какой  высоте  находится  поршень ( по  делениям  линейки)  при  этой  температуре  воздуха  в  пробирке  под  поршнем;

в)  осторожно,  отпустив  муфту,  уберите  верхний  сосуд  из под    поршня  и  термометра  и  поднесите  на  тот  же  уровень  сосуд   с  горячей  водой. Наблюдайте  рост  показаний  термометра  и… подъём  поршня ( до  максимальных их  значений);  рис.2, рис. 3.

г)  чтобы  вернуть  машину  в  исходное  состояние, поменяйте  осторожно  стаканы  под  пробиркой  и  термометром.  Наблюдайте  опускание  поршня  и  понижение  температуры  примерно  до  исходных  состояний; рис. 4.

д)  итак,  вы  пронаблюдали  один  цикл  работы  тепловой  машины. Действительно, на  поршень  можно  было  бы  положить  хоть  и  микроскопический, но  всё  же грузик  массы m, который  был  бы  поднят  хоть  и  на  маленькую, но  всё ж  высоту  h, т.е. была бы совершена  механическая  работа А = mgh!

е)   исходя  из  проделанного  опыта,  ответьте  на  вопросы:

  1.  Какое  тело   в  этой  машине  совершало  работу? Как  его  можно  назвать?
  2.  От  какого  тела   оно  получало  энергию? Как  можно  назвать  тело, отдающее  энергию?
  3.  Какую  и  какому  телу  работающее  тело  отдавало  энергию?  Как  это  принимающее  тело  можно  назвать?
  4.  Почему  работающее  тело  вынуждено  фактически  «выбрасывать  часть  энергии  на  ветер»?  
  5.  Нарисуйте  общую  схему  тепловой  машины  и  укажите, как  надо  подсчитать  её  КПД.
  6.  Для  изученных  вами  в  учебнике физики  конкретных видов  тепловых  машин,  укажите  названные  вами  элементы  машины . Есть  ли  между  ними    сходства, различия, особенности  и  какие?
  7.  Дополнительные  вопросы:
  8.  1) может  ли  работающее  тело  в  некоторых  машинах  «общаться»  и  как  с  окружающей  средой?  С  какими  последствиями?
  9.  2) предложите  полезное  использование «выбрасываемой на  ветер» энергии « работающего  тела»?
  10.   3) может  ли  КПД  тепловой  машины  быть  равен 100%?  Что  для  этого  необходимо?

Замечания  для  учителя. (см. рис. 5)

 

1. Поршень  изготавливается  из  среза  картофеля, толщиной  примерно в  3 -  4 мм. Пробирка предварительно   смачивается  обильно  водой, потряхиванием  и  переворачиванием  при  зажатом  пальцем  отверстии. После  этого  промазывается  вазелином  по  всей  рабочей  части. Затем  пробирка  ставится  в  очень  горячую  воду. После  прогрева, она  горлышком  ставится    вертикально  на  срез  картофеля  и… продавливается  до  упора  в  подложку. Из  слоя  картофеля  вырезается  автоматически  поршень, слегка  утопленный  в  пробирку! Сразу  же  опускаем  пробирку  в  холодную  воду. Поршень  уйдёт  на  пару  см  вниз, что  мало!  Поэтому  помогаем  осторожно  ему, продавливая  вниз  до  нужного  уровня.  Машина  готова!

2. Друзья!  Эта  работа  – в  память  о  безвременно  ушедшем  моём  коллеге  Романчуке Н. , у  которого  лет  15  назад  я  видел   впервые  «эту  машину»    на  открытом  уроке!  Он  не  сообщил  мне, его  ли  это  идея  или  нет. Не  сообщил  и  как  подготовить  поршень  к  работе.  Так  что  советы  о  его  подготовке – это  мои  поиски  и  находки!

В  любом  случае, я  безмерно  благодарен  тому  Первопроходцу, который  додумался  так  просто  и  элегантно  продемонстрировать , зачем  машине  нужен  «холодильник»!

К  сожалению,   авторы  учебников   в  большинстве  своём  не  подчёркивают  «циклический»  характер  работы  наших  машин  именно  на  этом  этапе  изучения!  А  говорят  об  этом  уже  при  рассмотрении  цикла  Карно!

3. Конечно, для  фронтальной  ЛР  это  работа  упрощается, в  смысле  установки!

4. Работаю  по  последнему изданию  учебника  Кабардина  О.Ф.

Рад, если  Вам, уважаемые  коллеги,  эта  идея  понравится!

 Крым. Владимир Полуничев. Публиковал  на  сайте «Мультиурок»


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37880. Кодирование и хранение информации. Кодирование текстовой информации. Создание и редактирование растровых изображений 160 KB
  Современные 16битные звуковые карты обеспечивают возможность кодирования 65536 различных уровней громкости или 16битную глубину кодирования звука. Задание 1 Запустить текстовый редактор MSWORD Ввести текст Кодировка WINDOWS CP1251 Выполнил студент группы ХХХ ФИО Сохранить текст в новой папке TEXT в четырёх различных форматах: Документ WORD.txt Завершить работу в редакторе WORD Просмотреть папку TEXT сравнить объём текста в различных форматах. Pint позволяет создавать рисунки с использованием различных графических...
37881. Создание и редактирование документов в Microsoft Word 15.96 KB
  Создать пользовательский стиль согласно варианту: № варианта Задание А Ж Изменить стиль заголовка 1: Шрифт Times New Romn 20 пт полужирный интервал раздвинутый 2 пт; Абзац выравнивание по центру отступ сверху 13 пт снизу 6 пт красная строка 0 см; Выделение подчеркнуть и сделать цветной фон инструментом Границы и заливка. З М Изменить стиль заголовка 2: Шрифт Courier New Cyr 14 пт полужирный курсив интервал уплотнённый 06 пт; Абзац выравнивание по ширине отступ сверху 8 пт снизу 4 пт красная строка 0 см;...
37882. ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 333.5 KB
  Определение скорости полета пули с помощью крутильного баллистического маятника. Экспериментально определить скорость пули из пружинного пистолета с помощью крутильного баллистического маятника Рис. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ПРИНЦИП ЕЕ РАБОТЫ Принципиальная схема баллистического крутильного маятника приведена на рис. На стержнях в засечках с помощью прижимных винтов крепятся два перемещаемых груза 4 которые располагают симметрично относительно оси вращения маятника.
37883. Определение изменения энтропии твердого тела при его нагревании и плавлении 244 KB
  9 Лабораторная работа № 128 Определение изменения энтропии твердого тела при его нагревании и плавлении 1. Цель работы Определение изменения энтропии твердого тела при его нагревании и фазовом переходе первого раза на примере нагревания и плавления олова.1 Обратимым называют такой процесс при котором система может быть возвращена в исходное состояние и при этом все окружающие ее тела будут в том же состоянии что и в первоначальном. Изменение энтропии твердого тела при его нагревании и плавлении можно определить используя зависимость...
37884. Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и паров воды по скорости испарения жидкости 983 KB
  12 Лабораторная работа № 130 Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и паров воды по скорости испарения жидкости 1. Изучение диффузии как одного из явлений переноса в газах. Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и паров воды по скорости испарения воды.1 где проекция вектора градиента концентрации молекул переносимого вещества на указанную ось х D коэффициент диффузии.
37885. Изучение наглядно-действенного мышления у дошкольников 223.5 KB
  Мышление – это психический процесс обобщенного и опосредованного отражения устойчивых, закономерных свойств и отношений действительности, существенных для решения познавательных проблем, схематической ориентации в конкретных ситуациях.
37886. УСТАНОВКА ОБЕРБЕКА 300.5 KB
  ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Согласно основному закону динамики вращательного движения угловое ускорение твёрдого тела способного вращаться вокруг неподвижной оси определяется суммой проекций моментов всех внешних сил на ось вращения: 1 где Mi проекция момента i той силы действующей на тело на ось вращения ε угловое ускорение I момент инерции тела относительно оси вращения. Прибор носит название установка или крест Обербека. Ось закреплена в подшипниках так что вся система может вращаться вокруг горизонтальной оси....
37887. ИСПЫТАНИЕ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ 223.16 KB
  атериальное обеспечение. Вытяжной вентиляционный шкаф с воздуховодом, оборудованный шторкой для изменения площади рабочего проёма; анемометр крыльчатый АСО-3, секундомер; комбинированный приёмник воздушного давления, микроманометр многопредельный с наклонной трубкой ММН-240(5)-1,0, шумомер ШУМ-1М.