ають руку з гумовою грушею і знову спостерігають кипіння рідини. Відомий досвід з кипінням води під дзвоном насоса більш трудомісткий і показує тільки зниження точку кипіння при зменшенні тиску. Досвід з кипінням води в перевернутої колбі, поливається холодною водою, вимагає додаткових пояснень щодо зменшення тиску при охолодженні і конденсації пари. Його краще показати на завершення теми для закріплення матеріалу. При цьому слід брати круглодонную, а не плоскодонну колбу, щоб уникнути її руйнування атмосферним тиском.
Залежність температури кипіння від тиску пояснюють тим, що зовнішній тиск перешкоджає росту бульбашок пари всередині рідини. Тому при підвищенні тиску рідина кипить при більш високій температурі. При зміні тиску точка кипіння змінюється в більш широких межах, ніж точка плавлення.
В якості технічної установки, демонструє залежність точки кипіння від підвищення тиску, використовують котел Татова. При поясненні пристрої котла необхідно підкреслити роль пристосування для регулювання тиску пари. Воно не тільки виконує функції запобіжного пристрою, але і забезпечує кипіння води в котлі при певній температурі.
11. КОНДЕНСАЦІЯ
Після вивчення пароутворення логічно поставити питання про протилежне процесі - конденсації пари.
Знову проводять кип'ятіння води в колбі і спостерігають утворення пари. Ставлять на шляху струменя пари холодний предмет, наприклад лист заліза, та спостерігають появу на його нижній поверхні крапельок води.
Далі слід показати конденсацію парів, що знаходяться в повітрі. З цією метою наливають ефір у пробірку або склянку і продувають повітря, поки на стінках пробірки або склянки не з'являться крапельки води.
Спостережувані явища використовують для пояснення кругообігу води в природі, утворення туману, випадання роси.
Простіше продемонструвати наявність теплоти конденсації, ніж пароутворення, тому виклад питання починають з демонстрації наступного досвіду. Кінець гумової трубки, приєднаної до колби з киплячою водою, опускають у склянку з холодною водою. Пар, потрапляючи в склянку, охолоджується і конденсується, про що свідчить підвищення рівня води в склянці. Нагрівання води у склянці виявляють за допомогою термометра. Налив у склянку стільки ж окропу, скільки сконденсировалось пара, ми отримаємо значно менше підвищення температури.
Розповідають про прояв цього явища в природі та використанні в техніці. Звертають увагу на дані таблиці залежності питомої теплоти пароутворення від температури. Ці відомості виявляться корисними при вивченні теми В«Теплові двигуниВ». У висновок вирішують завдання. Прийоми вирішення завдань на пароутворення і конденсацію аналогічні вирішенню завдань на знаходження теплоти плавлення. Теплоту пароутворення виражають формулою Q = Lm, де L - питома теплотапаротворення.
Як приклад використання енергії, що виділяється при конденсації пари, розглядають систему парового опалення.
12. ТЕПЛОВІ ДВИГУНИ
Тема В«Теплові двигуниВ» має яскраво виражену політехнічну спрямованість, яка дозволяє вчителю тісно зв'язати багато теоретичні питання з їх практичним застосуванням у житті. Разом з тим, як показує досвід, є небезпека і такого вивчення, коли фізичний зміст процесів, що відбуваються в теплових двигунах, відсувається на другий план і підміняється описом технічних деталей. Основний же завданням при вивченні даної теми є розширення уявлень учнів про перетворення енергії молекул (кінетичної і потенційної) в механічну енергію тіла і механічної енергії у внутрішню відповідно до закону збереження і перетворення енергії.
Таким чином, перша частина завдання полягає у вивченні фізичних основ роботи теплових двигунів. Друга частина завдання охоплює вивчення конструктивних особливостей теплових двигунів.
У VIII класі програмою передбачено вивчення пристрою в дії поршневих двигунів внутрішнього згоряння і парових турбін.
Вивчення матеріалу має показати учням, що пар або газ може здійснювати роботу тільки тоді, коли він не знаходиться в тепловому або механічному рівновазі з навколишнім середовищем.
Процес перетворення внутрішньої енергії газу, пари в механічну може бути здійснений за допомогою різних двигунів: поршневих і роторних. У паровому двигуні внутрішня енергія згорілого палива перетворюється в механічну за допомогою розширення пара, в двигунах внутрішнього згоряння це перетворення відбувається за допомогою розширення нагрітого газу. Неодмінною умовою роботи будь-якого теплового двигуна є наявність нагрівача (різниці температур), робочого тіла, холодильника і тіла, механічна енергія якого збільшується. Важливою характеристикою при оцінці економічності теплових двигунів є ККД.
Загальне для всіх поршневих двигунів не тільки наявність циліндра та поршня, тобто конструктивне схожість, а й те, що в них термодинамічний процес не розділений у просторі, а тільки лише в ча...
