Datum: 14. 2. 2013 Projekt: Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.1013 Číslo DUM: VY_32_INOVACE_466A Škola: Akademie - VOŠ, Gymn. a SOŠUP Světlá nad Sázavou Jméno autora: Ing. Andrej Slavíček Název sady: Základy technologie pro 1. ročník čtyřletých výtvarných maturitních oborů Název práce: Technologie - Tlak a teplota (prezentace) Předmět: Technologie Ročník: 1. Studijní obor: 82-41-M/04 Průmyslový design, 82-41-M/11 Bytový architekt - design interiéru Časová dotace: 1 vyučovací hodina Vzdělávací cíl: Žák si zopakuje a upevní základní pojmy, které bude vždy potřebovat pro pochopení látky předmětu Technologie. Pomůcky: PC a dataprojektor Poznámka: součástí učebního materiálu je pracovní list Inovace: Posílení mezipředmětových vztahů, využití multimediální techniky, využití ICT.
PREZENTACE VY_32_INOVACE_466A
Technologie Tlak a teplota, .ppt
Tlak • Tlak je působení síly na plochu. • Základní jednotkou tlaku je Pascal (1 Pa). 1 Pa = 1 N / m2 • Tlak 1 Pa je velmi malý. Pro představu je to zhruba tlak, jakým působí na plochu pod sebou list tlustšího papíru. • Velmi běžně se tlak udává v kPa či MPa. • Atmosférický tlak na zemi se pohybuje okolo 100 kPa.
Tlak v plynu • Tlak v nádobě naplněné plynem působí na všechny její stěny stejně. • Objem plynu je závislý na jeho tlaku. (Boyle-Mariottův zákon) • Při zvýšení teploty a zachování objemu stoupá tlak plynu. (Gay-Lussacův zákon) • Čím vyšší teplota plynu, tím rychleji se pohybují jeho molekuly. Při teplotě 0 K se molekuly zastaví.
• Objem, tlak a teplota plynu tedy spolu souvisí.
Tlak v kapalinách • Kapaliny jsou nestlačitelné – nemění pod tlakem objem. • Se zvyšující se hloubkou kapaliny stoupá tlak. To nazýváme hydrostatický tlak. „Váha kapaliny nahoře tlačí na kapalinu dole.“ • Kapalina v uzavřené nádobě působí při zvýšení tlaku v jednom místě nádoby jako rozvodný systém a přenáší tlak rovnoměrně na všechny stěny nádoby. • Na tomto principu fungují hydraulická zařízení.
Využití tlaku v technologii Stlačený plyn: pneumatika pneumatické kladivo Stahlkocher, CC, BY-SA http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Reifen_Felge_Alu.jpg
Stlačená kapalina: hydraulický lis (např. brzdy u auta) David Monniaux, CC, BY-SA http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/Disk_brake_dsc03682.jpg/715px-disk_brake_dsc03682.jpg
Teplota Teplota je měřitelná vlastnost hmoty, je vyjádřením kmitání atomů látky. Lze ji udat v různých jednotkách. V soustavě SI se používá Kelvin. Běžně se také užívá °Celsia. Kelvin a °C jsou stejně velké (jeden dílek stupnice = 1/100 rozdílu mezi bodem mrazu a varu H2O), ale mají jinde nulu. 0 K je absolutní nula (-273,15 °C) – atomy látky nekmitají vůbec (proto nemůže být méně než 0 K). 0 °C je bod mrazu vody při tlaku 1013,25 hPa (1 atm).
Měření teploty Teplotu měříme pomocí teploměrů: •kapalinový (rtuť, líh) •bimetalový •odporový, termoelektrický, polovodičový •radiační (infrateploměr) Menchi, CC, BY-SA http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/Clinical_thermometer_38.7.JPG
1-1111, CC, BY-SA http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ec/20050501_1315_2558-Bimetall-Zeigerthermometer.jpg
Pevné látky, kovy Pevné látky mění při změně teploty rozměr tepelná roztažnost (objemová, podélná) Δx = x0 · α · ΔT
Δx - změna hodnoty (delta) x0 - původní hodnota α - koeficient roztažnosti ΔT - změna teploty
tepelná vodivost (vedení, proudění, záření)
Problém: roztahovaní a smršťování součástek a konstrukcí se změnou teploty Praktický příklad technického řešení:
volné uložení ocelového mostu
Problém: roztahovaní a smršťování součástek a konstrukcí se změnou teploty Praktický příklad technického řešení:
tvarová rezerva potrubí
Kapaliny jsou nestlačitelné Praktické technické využití: hydraulický lis, hydraulický zvedák, kapalinová brzda
síly na pístech jsou ve stejném poměru jako jejich plochy
Výpočty technických hodnot hydraulického zvedáku
Tiesse, CC, BY-SA http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cric_005.jpg
K obrázku se vztahují úlohy zadané na pracovním listě. Vypočítejte podle zadání, co je třeba !
Metodický pokyn k pracovnímu listu Žáci pracují s pracovním listem samostatně, zadání úloh se vztahuje ke schématu na snímku 11. Doba pro vypracování: 20 min Vyhodnocený pracovní list může sloužit jako podklad pro klasifikaci. (správné odpovědi viz dále) 5 úloh → 5 různých pohledů na jeden technický úkol Správná řešení Příklad 1 f = 44,5 N Příklad 2 F = 500 kg Příklad 3 h = 20 cm Příklad 4 D = 20 cm Příklad 5 F = 3,6 t Hodnocení 5 správných řešení - výborně 4 správná řešení - chvalitebně 3 správná řešení - dobře 1 až 2 správná řešení - dostatečně žádné řešení - nedostatečně
Prameny a literatura: Frischherz, A.; Skop, P.: Technologie zpracování kovů 1, Základní poznatky. SNTL, Praha 2004, ISBN 80-902655-5-3 www.wikipedia.org http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Reifen_Felge_Alu.jpg [cit. 14-2-2013]. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/Disk_brake_dsc03682.jpg/715px-disk_brake_dsc03682.jpg [cit. 14-2-2013]. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/Clinical_thermometer_38.7.JPG [cit. 14-2-2013]. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ec/20050501_1315_2558-Bimetall-Zeigerthermometer.jpg [cit. 14-2-2013]. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cric_005.jpg [cit. 14-2-2013].
Dílo smí být dále šířeno pod licencí CC BY-SA (www.creativecommons.cz). Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Všechna neocitovaná autorská díla jsou dílem autora.
