Šiluminių reiškinių modeliai

1. Krakių Mikalojaus Katkaus vidurinė mokykla Šiluminių reiškinių modeliai 2004-2005m.m. modelių banko papildymas

2. Jei modelis sukurtas paprastuoju režimu, vykdymui ir atnaujinimui reikia naudotis raudonojo bėgiko mygtukais. Jei modelis sukurtas aukštesniuoju režimu, reikia naudotis mėlynojo bėgiko įrankiu.

3. Uždaviniai nurodomi iš šių šaltinių • Vladas Valentinavičius. Fizika. Vadovėlis IX klasei. Kaunas, Šviesa, 2005. • Palmira Pečiuliauskienė, Vladas Valentinavičius. Fizikos pratybos IX klasei. Kaunas, Šviesa, 2005. • Stanislovas Jakutis, Loreta Ragulienė, Jūratė Sitonytė, Violeta Šlekienė. Fizikos uždavinynas VII-X klasei. Kaunas, Šviesa, 1999. Uždaviniams, kurių numeriai nurodyti mėlynai, modeliai gali būti taikomi labai tiesiogiai, tiems, kurių numeriai nurodyti žaliai, modelio pritaikymas reikalauja tam tikros kūrybos ir sumanumo. Modelis nebūtinai turi būti tiesiogiai taikomas uždaviniams iš dažniausiai naudojamų šaltinių.

4. Temperatūros kitimas Modelis Skirtas kūno temperatūros kitimui gaunant ar atiduodant šilumos kiekį analizuoti Režimas aukštesnysis

6. Naudojami dydžiai Atnaujinus modelį visuose blokuose matomi klaustukai

7. Reikia įvesti 4 iš 5 dydžių (lieka 1 klaustukas). • Spragtelėjus “Vykdyti”: • bus apskaičiuota nežinomo dydžio reikšmė; • bus parodyta formulė, pagal kurią reikia skaičiuoti (išreikštas nežinomas dydis); • stulpeline diagrama bus pavaizduotos pradinė temperatūra ir galutinė temperatūra.

8. Atkreipkite dėmesį: • naudojama formulė tinka tik tuomet, kai nevyksta agregatinių būsenų virsmai – neturi būti pasiekta lydymosi ar virimo temperatūra; • jei grafiko mastelis netinkamas – reikia jį pakeisti.

9. Tinkami uždaviniai: • iš vadovėlio 29psl. nr.1, 2, 3, 8; iš 31psl. nr.1; • iš pratybų sąsiuvinio 15psl. nr.2,3,4; iš 16psl. nr.5; iš 17psl. nr. 7,8; iš 18psl. nr. 9; • iš uždavinyno 107psl. 8.83, 8.84, 8.85, 8.86, 108psl. 8.91; • daugybė standartinių uždavinukų.

10. Užduotis modelio išbandymui 800g masės varinis indas sušilo iki 85ºC temperatūros, kai jam buvo suteiktas 12,6kJ šilumos kiekis. Kokia buvo pradinė indo temperatūra? Vario savitoji šiluma

11. Kietojo kūno savitosios šilumos apskaičiavimas Modelis Praverčia atliekant laboratorinį darbą ir analizuojant jo rezultatus Režimas aukštesnysis

13. Naudojami dydžiai Atnaujinus modelį bloke “c2” matomas klaustukas, kituose blokuose lieka senos reikšmės

14. Reikia nurodyti visus pradinius dydžius (lieka neįvesta kietojo kūno savitoji šiluma). • Spragtelėjus “Skaičiuoti” • bus apskaičiuota kietojo kūno savitoji šiluma.

15. Spragtelėjus “Brėžti grafiką” • bus nubrėžtas orientacinis abiejų kūnų temperatūrų kitimo grafikas. • Spragtelėjus “Slėpti grafiką” • grafikas bus paslėptas.

16. Atkreipkite dėmesį: • į laboratorinio darbo užduotį temperatūros kitimo grafiko analizė neįeina; jei mus domina tik kietojo kūno savitoji šiluma, laiko galima nenurodyti ir grafiko nenagrinėti; • laikome, kad per laiko vienetą šiltesnis kūnas perduoda šaltesniam tą patį šilumos kiekį.

17. Modelį galima naudoti: • atliekant laboratorinį darbą – apskaičiuojant kietojo kūno savitąją šilumą; • analizuojant patį temperatūrų suvienodėjimo procesą (pagal grafiką); • aiškinantis, kokią įtaką gautam rezultatuigalėjo turėtimatavimo netikslumai.

18. Užduotis modelio išbandymui Į kalorimetrą įpilta 180g 18ºC temperatūros vandens. 85g masės metalinis ritinys pašildomas karštame vandenyje iki 95ºC temperatūros ir įdedamas į kalorimetrą su vandeniu. Kalorimetre nusistovi 25ºC temperatūra. Kokia medžiagos, iš kurios pagamintas ritinys, savitoji šiluma? Grafiku pavaizduokite vandens temperatūros ir ritinio temperatūros kitimą. Laikykite, kad temperatūra nusistovėjo per 2 minutes. Šilumos nuostolių nepaisome. Laikome, kad per laiko vienetą šiltesnis kūnas perduoda šaltesniam visada tą patį šilumos kiekį. Vandens savitoji šiluma

19. Galutinė temperatūra Modelis Padeda surasti nusistovinčią galutinę temperatūrą Režimas paprastasis

20. Naudojami dydžiai Atnaujinus modelį visuose blokuose matomi nuliai

21. Reikia nurodyti kiekvieno kūno masę, pradinę temperatūrą ir savitąją šilumą. • Spragtelėjus raudonąjį bėgiką: • bus apskaičiuota galutinė temperatūra; • stulpeline diagrama bus pavaizduotos visų kūnų pradinės ir galutinė temperatūros.

22. Atkreipkite dėmesį: • jei reikia tik 2 kūnų – trečio kūno masę reikia palikti lygią 0; • jei grafiko mastelis netinkamas – reikia jį pakeisti.

23. Tinkami uždaviniai: • iš vadovėlio 29psl. nr.5, 6, 7, 11; iš 31psl. nr.2; • iš pratybų sąsiuvinio 16psl. nr.6; • iš uždavinyno 108psl. 8.95, 8.96, 8.97, 8.98, 8.99,8.100.

24. Užduotis modelio išbandymui 2kg masės aliumininiame puode yra 10kg 16ºC temperatūros vandens. Kokia nusistovės temperatūra į puodą įpylus dar 2kg verdančio vandens? Šilumos nuostolių nepaisome. Aliuminio savitoji šiluma Vandens savitoji šiluma

25. Skysčio šildymas Modelis Skirtas analizuoti procesui: skystis šildomas deginant kurą krosnyje, spiritinėje lemputėje ar kitame įrenginyje Režimas aukštesnysis

27. Naudojami dydžiai Atnaujinus modelį šiuose blokuose paliekamos senos reikšmės

28. Reikianurodyti visus pradinius (įvardintus mėlynai)dydžius. • Spragtelėjus “Vykdyti”: • bus apskaičiuota galia; • stebėsime procesą – matysime kintančius dydžius ir grafikus.

29. Matysime kintančius dydžius: • praėjusį laiką; • skysčio temperatūrą tuo momentu; • tuo momentu likusio skysčio masę; • tuo momentu susidariusių garų masę. Stulpelinėje diagramoje matysimeskysčio masės ir garų masės kitimą. Grafike matysime skysčio temperatūros kitimą.

30. Atkreipkite dėmesį: • jei visas vanduo išgaruos – bus parodytas specialus pranešimas; • bet kuriuo momentu galima spragtelti “Nutraukti” ir procesas bus sustabdytas; • reikalui esant reikia pakeisti grafiko ar diagramos mastelį; • naudingumo koeficientas nurodomas dešimtaine trupmena (ne procentais); • blokas “Laiko žingsnis” yra pagalbinis (grafiko brėžimui), juo naudotis nebūtina.

31. Tinkami uždaviniai: • iš vadovėlio 51psl. nr.6, 8; • iš pratybų sąsiuvinio 38psl. nr.8; 41psl. nr. 11. • iš uždavinyno 115psl. 8.182, 118psl. 8.209, 8.211, 8.212.

32. Užduotis modelio išbandymui Deginant malkas krosnyje, kurios naudingumo koeficientas 35%, šildomas vanduo. Pradinė vandens temperatūra 19ºC, vandens masė 12kg. Iš viso sudeginama 1,2kg malkų. Per sekundę sudega 0,6g malkų. Kokia tokio įrenginio naudinga galia? Po kiek laiko vanduo užvirs? Kiek liks neišgaravusio vandens sudegus visoms malkoms? Vandens savitoji šiluma Vandens savitoji garavimo šiluma Sausų malkų degimo šiluma

33. Užduoties tęsinys Kaip pasikeistų grafikas, jei būtų deginamos drėgnos malkos? (Jų degimo šiluma mažesnė – dalis šilumos naudojama vandeniui iš pačios malkos garinti). Kaip pasikeistų grafikas, jei būtų šildoma daugiau vandens? Kokia bus vandens temperatūra praėjus 40s nuo šildymo pradžios? Vandens savitoji šiluma Vandens savitoji garavimo šiluma Sausų malkų degimo šiluma

34. Šiluminis variklis Modelis Skirtas analizuoti procesui: naudojant šiluminį variklį į tam tikrą aukštį keliamas krovinys Režimas paprastasis

36. Naudojami dydžiai Atnaujinus modelį apatinėje dalyje išdėstytuose blokuose matomi klaustukai

37. Reikia nurodyti mėlynai įvardintų dydžių reikšmes (t. y. jas pakeisti reikiamomis). • Spragtelėjus “Vykdyti”: • bus apskaičiuotos žaliai įvardintų dydžių reikšmės; • bus parodytos formulės, pagal kurias skaičiuojama.

38. Atkreipkite dėmesį: • nebūtina modelį naudoti kaip visumą, galima pasinaudoti ir atskiromis dalimis; • naudingumo koeficientą reikia nurodyti procentais; • modelį labai lengva pertvarkyti.

39. Tinkami uždaviniai: • iš vadovėlio 33psl. nr. 4, 8; 66psl. nr. 2, 3. • iš pratybų sąsiuvinio 20psl. nr.6; 21psl. nr. 21. • iš uždavinyno 109psl. nr.8.111.

40. Užduotis modelio išbandymui Dizelinis variklis naudojamas kelti plienines detales į 26m aukštį. Per 2 valandas variklis sunaudoja 6kg kuro. Įrenginio naudingumo koeficientas 12%. Kiek šilumos išsiskirs sudegus kurui? Kokia pilnutinė įrenginio galia? Kokia per tą laiką pakelto krovinio masė? Koks per tą laiką pakelto krovinio tūris? Dizelinio kuro degimo šiluma Plieno tankis Laisvojo kritimo pagreitis