Sada pro rychlou demonstraci přeměny energie. Kat. číslo 107.7102



Podobné dokumenty
Fyzika 7. ročník Vzdělávací obsah

Fyzika. 8. ročník. LÁTKY A TĚLESA měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM

SOUPRAVA ZÁKLADNÍ ELEKTRICKÉ OBVODY. Návod k použití a popis pokusů

Název: Studium magnetického pole

Osnova kurzu. Výroba elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

NETYPICKÉ VYUŽITÍ INDUKČNÍHO VAŘIČE

Využití geotermální energie [1]

VODIČ V MAGNETICKÉM POLI

Nezkreslená věda Jak funguje jaderná elektrárna

GENERÁTOR STŘÍDAVÉHO PROUDU, TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA

Sada Síly a pohyb. Kat. číslo

Polohová a pohybová energie

Sada SEG Mechanika 2 Sada SEG Mechanika 2 kat. číslo

Elektřina vlastníma rukama

Elektřina a magnetizmus rozvod elektrické energie

Kategorie Ž1. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení!

Charakteristika vyučovacího předmětu Fyzika ŠVP LMP

8. Komponenty napájecí části a příslušenství

Lekce 1 FisherTechnik (3,5 vyuč. hodiny)

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM

Klimatizační a topná jednotka XFETTO

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Témata pro maturitní práci oboru M/01 Technické lyceum školní rok 2013/2014

vzdělávací oblast vyučovací předmět ročník zodpovídá ČLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA 8. JOSKA Pohybová a polohová energie Přeměna polohové a pohybové energie

4. Pokusy z vlnové optiky

ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE

Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti"

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM. M.Macháček : Fyzika pro ZŠ a VG 6/1, 6/2 (Prometheus) M.Macháček : Fyzika pro ZŠ a VG 7 (Prometheus)

Synchronní stroj je točivý elektrický stroj na střídavý proud. Otáčky stroje jsou synchronní vůči točivému magnetickému poli.

vzdělávací oblast vyučovací předmět ročník zodpovídá ČLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA 8. JOSKA

Název: Základní pokusy na elektromagnetickou indukci

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.9.A.22 EU OP VK. Obnovitelné zdroje

Návod - Jak zabudovat střešní okno

Rotační výsledkem je otáčivý pohyb (elektrické nebo spalovací #5, vodní nebo větrné

CHARAKTERISTIKA. VZDĚLÁVACÍ OBLAST VYUČOVACÍ PŘEDMĚT ZODPOVÍDÁ ĆLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA Mgr. Zdeněk Kettner

5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.

VÝROBA SLUNEČNÍHO BOJLERU

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Bc. Karel Hrnčiřík

Zpracovala: Jana Fojtíková

Funkční modely ISŠ Sokolnice Energetické zdroje pro 21. století

Sada Elektřina a magnetismus. Kat. číslo

I = Q t. Elektrický proud a napětí ELEKTRICKÝ PROUD A NAPĚTÍ. April 16, VY_32_INOVACE_47.notebook. Elektrický proud

STOMATOLOGICKÁ SOUPRAVA RIGEL TECHNICKÝ MANUÁL

Zpracování teorie 2010/ /12

JADERNÁ ELEKTRÁRNA - PRINCIP

Projection, completation and realisation. MVH Vertikální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

HYDRAULICKÉ ZAŘÍZENÍ

<<< záložka Fyzika

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Teplárenské cykly ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI. Pavel Žitek

IN-EL, spol. s r. o., Gorkého 2573, Pardubice. ČÁST I: JIŠTĚNÍ ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ 15 Úvod 15

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Magnetizmus. Název: Autor:

VOLITELNÝ ZDROJ Václav Piskač, Brno 2015

Model Obrázek Popis Cena vč. DPH

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

ENERGIE a její přeměny

Využití vodní energie Pracovní list

VÝROBA ELEKTRICKÉHO PROUDU

Energie větru. Osnova předmětu

Zajímavé pokusy s keramickými magnety

Návod k Sestavení. Upozornění. CE Model No,: FOJJ-22

Laboratorní úloha č. 2 - Vnitřní odpor zdroje

Návod k pouïití. HWW 3300/20 K HWW 3300/20 N HWW 4000/20 N HWW 4000/20 N Plus HWW 5500/20 M HWW 5500/ 50 M

VŠB-TU OSTRAVA. Energetika. Bc. Lukáš Titz

Základní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace

Návod k pouïití. HWW 3000/20 S HWW 3300/20 S HWW 4000/20 S HWW 4000/20 S Plus

Vzdělávací obor fyzika

Projection, completation and realisation. MHH Horizontální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

Pomůcky, které poskytuje sbírka fyziky, a audiovizuální technika v učebně fyziky, interaktivní tabule

Sada Látky kolem nás Kat. číslo

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Fyzika Ročník: 9.

Výroba a přenos el. energie

NÁLEŽITOSTI ŽÁDOSTI O PŘIPOJENÍ VÝROBNY ELEKTŘINY K PŘENOSOVÉ NEBO DISTRIBUČNÍ SOUSTAVĚ

21. Výroba, rozvod a užití elektrické energie

Hydraulika mobilních pracovních strojů

Návod na instalaci tepelného čerpadla ClimaCubus CC6 a CC9

Měření hodinového úhlu transformátoru (Distribuce elektrické energie - BDEE)

MENSA GYMNÁZIUM, o.p.s. TEMATICKÉ PLÁNY TEMATICKÝ PLÁN (ŠR 2017/18)

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Název: Elektromagnetismus 3. část (Elektromagnetická indukce)

F - Ohmův zákon VARIACE

Předmět: Fyzika Ročník 6. Výstup podle RVP Výstup podle ŠVP Téma Učivo Přesahy, vazby, průřezová témata,

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

Portoforte 170. Montážní návod

Předmět: FYZIKA Ročník: 6.

Příklady jednoduchých technických úloh ve strojírenství a jejich řešení

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Základní škola Fr. Kupky, ul. Fr. Kupky 350, Dobruška 5.6 ČLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA - Fyzika 8. ročník. ŠVP Školní očekávané výstupy

Technické kreslení v elektrotechnice

DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE

Téma sady: Teplovodní otopné soustavy.

Ruční manipulátory. POSIVEL max 50 Kg. POSIFIL max 80 Kg. MINIPARTNER max 80 Kg. PARTNER PS max 300 Kg. PARTNER PM max 250 Kg. MAXIPARTNER max 550 Kg

VY_52_INOVACE_2NOV40. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 9.

Nezkreslená věda díl Elektromotory

Název materiálu: Elektromagnetické jevy 3

Obnovitelné zdroje energie

Digitální učební materiál

Témata profilové maturitní zkoušky Technologie

Transkript:

Sada pro rychlou demonstraci přeměny energie Kat. číslo 107.7102 Strana 1 z 21

OBSAH Obsah...2 1. Didaktické poznámky k sadě...3 2. Sada pro rychlou demonstraci přeměny energie...3 3. Výukové předpoklady...4 4. Příklady pokusů...5 4.1. Tepelná elektrárna...5 4.2. Entropie proudí...8 4.3. Peltierův článek jako tepelné čerpadlo...9 4.4. Rychle zamrzající voda...11 4.5. Entropický obvod...12 4.6. Transformátor tepla...13 4.7. Měření velikosti proudu entropie...14 4.8. Entropie může vzniknout, ale nemůže být zničena...15 5. Několik pokusů navíc k zavedení pojmu energie...16 5.1. Jak lze pohánět větrák?...16 Dodatek 1...16 Dodatek 2...19 Literatura...21 Strana 2 z 21

1. DIDAKTICKÉ POZNÁMKY K SADĚ Ve výuce fyziky hraje hlavní úlohu několik málo pojmů, které se používají ve všech oblastech fyziky. Jak je obšírně popsáno v [1] a [2], je výhodné používat koncept nosiče energie a koncept pohonu prouděním (viz dodatek 1), které spojují dohromady mnoho oblastí fyziky. Prostřednictvím nově koncipovaného obvodu s prouděním tepelné energie (108.0703) a nově vyvinuté Sady pro rychlou demonstraci přeměny energie (107.7102) se podaří koncepty rozvinuté žáky v jiných oblastech přenést rychle a samozřejmě na tepelné jevy. Prostřednictvím kladení otázek týkajících se světa, se kterým mají žáci zkušenosti, se jim podaří nejen názorně vytvořit pojem entropie a vymezit ho proti pojmu energie, ale také ho hlavně samostatně aplikovat na nové otázky: Mají elektrické tepelné pumpy ekologický smysl? Proč mají tepelné elektrárny chladící věže? Proč nemůže být tepelná energie oceánů využitá pro zásobování lidstva energií? Touto cestou do výuky fyziky zavedený pojem entropie může být dále výnosně použit také v jiných přírodních vědách. Ve [3] a [4] jsou tyto aplikace obšírně popsány. 2. SADA PRO RYCHLOU DEMONSTRACI PŘEMĚNY ENERGIE Sada pro rychlou demonstraci přeměny energie obsahuje: dva Peltierovy články (1) dva hliníkové profilové lišty (2) dvě nádržky (3) dvě svorky (4) motorek s vrtulkou a magnetem k upevnění motoru (5) Obr. 1: Obsah sady Strana 3 z 21

3. VÝUKOVÉ PŘEDPOKLADY Napřed uvedeme několika slovy níže popsanou řadu pokusů. Samozřejmě mohou být tyto pokusy dobře použity i v jinak stavěné výuce. Všeobecný pojem energie se uvede následovně: vždy, když se něco pohybuje, když se něco zahřívá, je nutná energie, která se někdy předává směrem ven, někdy směrem dovnitř. Kromě toho se budou rozlišovat pojmy energie a nosič energie například s pomocí spojení hydraulického nosiče energie a elektrického obvodu (obr. 2). nebo na obr. 3 znázorněné vodní elektrárny. Formulujeme hlavní pravidlo: Energie a její nosič mohou být vždy jasně odlišeny, když mají různé cesty. Na obrázku č. 1 proudí voda a elektrický proud v obvodu, vždy potřebujeme dvě spojení. Energie proudí nejprve s vodou, resp. s vodním proudem až do vodního generátoru, potom s elektřinou, resp. s elektrickým proudem dále k větráčku. Voda a elektřina jdou ale jinou cestou. Hrají roli nosičů energie : voda získává energii v pumpě a nese ji k turbíně vodního generátoru. Tam předává voda energii elektřině. Voda proudí poté opět k pumpě, kde opět získává energii. Energie proudí z vodního generátoru prostřednictvím elektrického proudu k elektromotoru větráčku Na obr. č. 2 proudí voda z jedné nádrže do druhé, energii tedy voda získává před turbínou a dále pak energie proudí s elektřinou do motoru k vrtulce. Detaily lze najít v [1] a v návodu k obvodu s hydraulickým nosičem energie. Strana 4 z 21

4. PŘÍKLADY POKUSŮ V následujícím textu bude popsáno několik podnětů ke zhotovení vlastních pracovních listů. OTÁZKA Musí být tepelné elektrárny vždy chlazeny? SESTAVENÍ POKUSU 4.1. TEPELNÁ ELEKTRÁRNA 1. Položte Peltierův článek vybavený vývody na hliníkovou lištu a na článek položte druhou hliníkovou lištu. Vývody článku nechte vyčnívat bokem. 2. Svorkou upevněte obě lišty k sobě tak, aby článek zůstal mezi nimi. 3. Dopředu na svorku upevněte magnety. Na ně připněte motor, na jehož osu jste nasadili vrtulku. Vrtulka se musí volně otáčet. 4. Propojte vývody motoru a Peltierova článku. K tomu je potřeba docela stlačit svorku a vodič od motoru hluboko zasunout do uprázdněného místa. 5. Nádržky postavte vedle sebe a nasuňte na ně hliníkové profilované lišty tak, aby každá byla v jedné nádržce. Strana 5 z 21

PRŮBĚH POKUSU Naplňte napřed obě nádržky studenou vodou, potom obě teplou vodou (o teplotě asi 50 C) a nakonec jednu nádržku teplou vodou a druhou studenou vodou. Potom do jedné nádržky napusťte studenou vodu z kohoutku a do druhé nalijte vodu s ledem. Popište a vysvětlete průběh pokusu. DALŠÍ OTÁZKY Doplňte následující věty: Čím větší, tím.. se vrtulka točí. Z toho můžeme usoudit, že čím je, tím více energie vrtulka dostává. Popište podobnosti a rozdíly mezi vámi postavenou termickou elektrárnou a na obrázcích 3 a 4 znázorněnou vodní elektrárnou. Popište podobnosti a rozdíly mezi vámi postavenou termickou elektrárnou a na obrázku 5 znázorněnou uhelnou elektrárnou. Poznámka: Fyzikální základ termické elektrárny je popsán v dodatku č. 2. Strana 6 z 21