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

77327. DATAFLOW BASED DISTRIBUTED COMPUTING METHODS. SYSTEM PROTOTYPE 20.5 KB
  Different methods re pplied to simplify the progrmming nd execution of prllel progrms. On the one hnd universl tools for utomtic progrm prlleliztion both for execution on shred memory nd for multicomputer systems re being developed. The gol of tht design is to simplify prllel progrm development but without significnt loss in the effectiveness of the progrm codes execution. Term tsk nmes the progrm which reds during its execution the dt items with specific nmes from storge nd s the result...
77328. IMPROVING THE DEVELOPMENT OF VISUALIZATION SOFTWARE 30.5 KB
  Visuliztion helps to interpret results of vrious stges of clcultions. However there is problem of developing of visuliztion tools exist. To explin tht let’s see which types of visuliztion tools re: Universl visuliztion systems cpble to disply visul objects of vrious clsses.
77330. Возможности оценки сложности параллельного программирования 71.5 KB
  Утверждение о том, что параллельное программирование сложно, стало общим местом в соответствующей специальной литературе еще с 80-ых годов XX века. Вместе с тем, необходимо разобраться, чем же оно сложно и как в этом плане соотносятся различные парадигмы параллельного программирования. Анализ сложности программирования полезен
77331. Веб-система визуализации, анализа и мониторинга работы программ 39.5 KB
  Визуализация процесса и параметров работы программ представляет известный интерес для разработчиков этих программ. В научном плане эти вопросы изучает область визуализация программного обеспечения которая особенно активно развивается на западе. Система предназначена для визуализации анализа и мониторинга работы программных комплексов включая и параллельные программы.
77332. EXECUTION TRACE VISUALIZATION FOR PARALLEL PROGRAMS 26.5 KB
  There re mny interesting systems bsed on execution trce visuliztion. In the report s the review of existing decisions s new pproches to development of execution trce visuliztion will be considered. However the min problem tht occurs when you develop trce visuliztion system is the huge nd evergrowing volume of dt to be nlyzed.
77334. «Хороший» интерфейс на основе жестов для манипулирования 3D-объектами и метод автоматической калибровки оптических камер 38 KB
  Интерфейс фонарика Поскольку любой манипулятор ограничивает набор возможных взаимодействий от него следует отказаться и осуществлять пользовательский ввод при помощи трёхмерных жестов. Данное устройство обладая шестью степенями свободы позволяет осуществлять ввод трёхмерных жестов являясь при этом простым в установке и использовании. В качестве дешёвого манипулятора для ввода трёхмерных жестов был выбран обыкновенный карманный фонарик.