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 / m 2 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 H 2 O), 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 Menchi, CC, BY-SA http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/clinical_thermometer_38.7.jpg odporový, termoelektrický, polovodičový radiační (infrateploměr) 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 = x 0 α ΔT Δx - změna hodnoty (delta) x 0 -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.