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

75665. Робота з динамічними структурами 543.75 KB
  Програму для роботи з двонапрваленими зв’язними списками. Кожен елемент списку містить зсилки на наступний і попередній елемент в списку. Програма повинна забезпечувати ввід і побудову списку. Програму для роботи для роботи з деревами. Кожен елемент дерева містить зсилку на батьківський елемент і зсилки на елементи-нащадки (необмежена кількість). Програма повинна забезпечувати ввід і побудову дерева.
75666. Рекурсивні алгоритми обробки структур даних 201.22 KB
  Розробити програму згідно алгоритму з використанням рекурсивної функції та без використання рекурсивної функції. Оцінити час виконання та складність алгоритму.
75667. Дерева. Бінарні дерева. Пошук 338.97 KB
  В основі метода для пошуку листів лежить звичайний обхід бінарного дерева, виконаний за допомогою рекурсії. Функція викликає саму себе двічі: для правого і лівого піддерев. При цьому кожен з цих викликів також містить рекурсію для вже своїх піддерев.
75668. Лінійні динамічні структури. Списки 365.01 KB
  На початку програми виводиться список, створений у програмі. Список записується у файл output.txt. Після натиснення клавіші відбувається сортування списку за значенням числового поля-ключа (тут поле вік (age)) за допомогою функції
75670. Динамічні структури, що розгалужуються (дерева) 455.83 KB
  На початку програми зявляється розбита на елементи формула-зразок у вигляді дерева. Вершина цього дерева містись саму формулу. У листах дерева містяться змінні. Користувач може ввести свою формулу натиснувши клавішу Insert. Після того можна змінити значення змінних, які за замовчуванням дорівнюють
75671. Задача синтаксичного аналізу формули 267.86 KB
  На початку програми користувачу пропонується ввести вираз. Потім вираз перевіряється на коректність за допомогою функції bool CheckExp(string s). Спочатку відбувається перевірка використаних символів. Потім перевірка правильності розставлення дужок, знаків, запису функції у виразі...
75672. Ефективні методи програмування задач редагування і пошуку в послідовностях. Збалансовані дерева 180.05 KB
  Закріпити знання про динамічні структури даних. Сформувати навички обробки збалансованих дерев. Сформувати уміння застосовувати АВЛ-дерева для редагування і пошуку в послідовностях.
75673. Задачі обчислювальної геометрії 264.79 KB
  Припустимо, що знайдена найменша в лексикографічному порядку точка р1 заданої множини точок. Ця точка завідомо є вершиною оболонки, і тепер треба знайти наступну за нею вершину р2 опуклої оболонки. Точка р2 - це точка, яка має найменший позитивний полярний кут відносно точки р1 як початку координат