Термоскоп своими руками 5 класс

Термоскоп своими руками

На приборе, называемом термоскопом (рис. 9), вы сможете наблюдать передачу тепла излучением. Для такого прибора, кроме бутылки, пробки и стеклянной трубки, нужно иметь еще две жестяные полоски размером 25Х8 мм, вырезанные из консервной банки, и дощечку или фанерную длиною в 150 мм и шириною 30-35 мм. Стеклянную трубку изогните под прямым углом. Длина одного колена изогнутой трубки должна быть 50-60 мм, а второго — 180-200 мм. Как изгибать стеклянные трубки?ЛИ В этом вам может помочь вышеприведенная статья.

Просмотр содержимого документа
«Термоскоп своими руками»

Жылудың теориясының пайда болуы

Огромный класс физических явлений, которые мы наблюдаем постоянно в повседневной жизни, связан с теплотой. Сейчас мы считаем, что при нагревании тела происходит увеличение его внутренней энергии, при охлаждении – ее уменьшение. При контакте тел с разной температурой происходит теплообмен, в процессе которого более нагретое тело передает часть свой внутренней энергии менее нагретому телу. Но для того, чтобы сформулировалить сами понятия температуры и энергии потребовалось более двух столетий, вплоть до опытов Джоуля, исследовавшего взаимопревращение различных видов энергии, и открытия Броуном движения пыльцы в капле воды. Сначала же, для того чтобы исследовать теплоту, нужно было придумать прибор для ее измерения – термометр.

Уже в XVII веке термометры были широко распространены, Галилей поводил измерения температуры. Производились они термоскопом – прибором, в котором столбик воды в тонкой и длинной (около 50 см) запаянной трубке поднимался или опускался в зависимости от температуры так же, как и в современном термометре, а позже температуру измеряли прямыми аналогами нашего термометра. Как видно из рисунка, термоскопы измеряли давление и температуру одновременно, так что использовать их в качестве измерительного прибора было сложно, а вот уже термометры можно было градуировать, и Габриель Фаренгейт (1686–1736) ввел температурную шкалу, применяющуюся в наше время. Чуть позже, в 1730 г., появилась шкала Рене Реомюра (1683–1757). А шкала, предложенная в 1694 г. Карло Ренальдини, использующая как опорные точки температуры кипения и замерзания воды, утвердилась после предложения Цельсия (1701–1744) разбить отрезок между этими точками на 100 градусов.

557199 1

Рис. 1. Схема термоскопа Галилея, термоскоп (отсутствует трубка) и термометры середины XVII века

Интервал температур, которые могли быть получены к середине XVIII века, был достаточно значителен – от точки замерзания ртути (–40 °C) до точки возгонки алмаза(около 4500 °C). Низкие температуры получались с помощью охлаждающих смесей, а высокие – интенсивным поддувом кислорода или фокусировкой солнечных лучей.

О том же, что именно измеряется термометром, мнения были самые противоречивые. Не смотря на то, что нагревание тел при трении наблюдал еще Бойль, большую популярность имела теория теплорода – невесомая жидкость, избыток которой приводит к нагреванию тел, недостаток – к охлаждению. (Вспомните, какие еще невесомые жидкости с похожими свойствами «изобретались» для объяснения явлений, природа которых была еще невыяснена.) В противовес теплороду выдвигались теории, связывавшие тепло с движением молекул.

Даниил Бернулли в «Гидродинамике» (1738 г.) представлял воздух как совокупность мельчайших частиц, а температуру и давление газа на стенки – как результат движения частиц и их столкновений со стенками.

Михаил Ломоносов в 1744 г. представил в Академическое собрание свою работу «Размышления о причине теплоты и холода». Она была опубликована только через шесть лет,в 1750 г., вместе с другой, более поздней, работой «Опыт теории упругости воздуха». В отличие от Бернулли, Ломоносов пытался объяснить еще и колебательные свойства воздуха, поэтому он ввел предположение о вращательном движении частиц. В этой же работе предполагалось существование абсолютного нуля температур – состояния, в котором молекулы любого тела неподвижны.

В опубликованной в 1750 г. работе «Размышления о количестве теплоты, которое должно получаться при смешении жидкостей, имеющих определенные градусы теплоты» Рихман решил задачу о температуре, которая установится в смеси двух жидкостей, взятых при разных температурах.

В 1777 г.Лавуазье и Лаплас, построив ледяной калориметр, определили удельные теплоемкости различных тел. Казалось бы, все основные положения газово-кинетическойтеории к концу XVIII века уже были созданы, все качественные эксперименты поведены, но были некоторые эксперименты, не позволяющие ни теории теплорода, ни кинетической теории окончательно утвердиться.

Эксперименты Джозефа Блэка (1728—1799)

В 1762 г. Джозеф Блэк обнаружил, что для плавления льда нужна теплота. Т. е., если нагревать смесь воды и льда, температура смеси некоторое время (пока не растает лед) изменяться не будет, несмотря на то, что тепло подводится. Почему это происходит и куда девается теплота, было не понятно. Теплоту, нужную для плавления льда, назвали «скрытой», и этот термин – «скрытая теплота плавления» – можно и сегодня встретить в литературе. Так же ведет себя жидкость при кипении – до тех пор, пока не закончится процесс испарения, температура подниматься не будет. Ни теплород, ни кинетическая теория того времени объяснить опыты Блэка не могли.

Видеофрагмент 1. Скрытая теплота

Заметим, что постоянство температуры смеси лед–вода к этому времени уже использовалось в термометрах – ведь для калибровки точек отсчета (0 °C и 100 °C) нужно, чтобы смесь хорошо держала температуру.

Эксперименты Бенджамина Румфорда (1753–1814) и Гемфри Дэфи (1778–1829)

557199 2

Рис. 2. Страница из работы Румфорда

Объяснить это явление, используя теорию теплорода, было невозможно, поскольку не было тела с более высокой температурой, которое могло бы передать теплород сверлу. Но оппоненты предположили, что теплород выделяется из металла при образовании металлических стружек. Тогда Румфорд использовал тупое сверло, при котором образуется меньше стружек, следовательно, должно выделится меньше теплорода. Однако наблюдался противоположный эффект – температура еще больше повышалась. Из опытов Румфорд сделал заключение, что теплота может создаваться без ограничений, что теплота – это свойство самого вещества.

Следующий опыт Румфорд провел, поместив в вакуум два тела – нагретое и холодное. Из его теории следовало, что в вакууме, без контакта тел, передачи тепла не будет. К сожалению экспериментатора, холодное тело нагревалось, а теплое – охлаждалось. Объяснить этот опыт без привлечения теплорода казалось невозможным.

Еще один эксперимент Румфорда был бы решающим, если был доведен до конца. В стакан наливался концентрированный раствор соли, сверху аккуратно доливалась чистая вода. Существование границы соляной раствор–вода доказывалось тем, что на ней могла лежать капля гвоздичного масла – ее плотность больше плотности воды, но меньше плотности соляного раствора. Постепенно раствор соли проникал в воду – это было бы невозможно без движения молекул, ведь соль тяжелее воды. Если бы у этого эксперимента было продолжение – зависимость скорости диффузии от температуры, понятие температуры в значительной степени прояснилось бы.

Ученик Румфорда, английский ученый Гемфри Дэфи, продолжил его опыты, нагревая трением кусочки льда. Два куска льда он поместил их в сосуд, из которого был откачан воздух, и с помощью часового механизма растопил их.

Опыты Вильяма Гершеля (1738–1822)

В 1800 г. английский астроном Вильям Гершель опубликовал работу «Опыты по преломляемости невидимых солнечных лучей». Он разместил термометры в темном помещении за пределами спектра – и с красной стороны спектра, и с синей. Термометры с синей стороны не нагревались, а с красной стороны спектра шел интенсивный нагрев. Невидимые лучи, переносящие тепло, были названы «инфракрасными». Таким образом, стало понятным, как передается тепло через вакуум.

Источник

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Термобокс своими руками

d2564s 100

Пока ни на рыбалку и охоту не выезжаю, решил сделать термобокс (термоящик — кому как нравится выражаться). Почему сделать? Есть покупной у меня, пластиковый. Горячая еда быстро остывает, холодные напитки быстро нагреваются (даже используя аккумуляторы холода)…
И так, еду в Леруа и закупаюсь материалами…

6c65c31s 960

Был в продаже пенополистирол экструдированный толщиной 10, 30 и 50 мм. 10 мм — решил что маловато. 50 — многовато. 30 мм — «золотая» середина. 2 листа куплено.

dc65c31s 960

fc65c31s 960

Потом долгая прикидка размеров на бумаге… В итоге решил сделать бокс размерами:
— высота 37 см
— ширина 35 см
— длина 50 см

6265c31s 960

Склеил бокс — взвесил. 780 грамм без крышки

f265c31s 960

Вот такой бокс получился (примеряю крышку, размечаю где будут петли и закладные пластины):

1a65c31s 960

Дальше берем наждачку, обрабатываем все стороны (делаем шершавую поверхность), скругляем углы:

d665c31s 960

b665c31s 960

Так как часто выезжаем на природу, и что бы издалека видно было термобокс решил покрасить его в яркий цвет:

1e65c31s 960

Делаем пробное распыление краски на пенополистирол:

2165c31s 960

Что делать? Как быть?

Вспомнил школу, уроки труда. Технология «Папье-маше» пригодится… В итоге беру клей ПВА, газету, и в 3 слоя обклеиваю весь бокс газетой и промежуточной обязательной сушкой. Фото не делал (да и зачем, и так всем понятно).

Беру тестовый кусок пенополистирола, обклеиного газетой. Крашу из баллончика. Цвет «ядреный» получился… Накладываю стеклоткань со смолой и даю высохнуть… Результат не впечатлил — видно газету… Решено было в смолу добавить краситель…

В местах где будут крепится петли, защелки и т.п. вклеиваю «закладные» — пластины из металла 1 мм. Всё. Бокс с крышкой готов к обклейке стеклотканью… Зачем стеклоткань спросите — для «брони» так сказать — термбокс будет очень крепкий…

Обклейка стеклотканью со смолой и красителем заняла 2 недели (не торопился никуда)… В итоге получилось шикарно… Далее фото готового термобокса…

f165c31s 960

Для переноски термобокса решил использовать текстильный строп… Сшил его кольцом, и что бы он не скользил по боксу по бокам закрепил как на фото

d965c31s 960

Бокс закрывается на нержавеющие защелки, которые регулируются для создания нужного зазора

b965c31s 960

c365c31s 960

Термобокс с открытой крышкой (внутренние размеры 28,5 см * 30 см * 43,5см):

f365c31s 960

Ограничители открывания крышки:

ab65c31s 960

9b65c31s 960

Взвесил бокс — вес 3 кг с небольшим. По ощущениям легкий…

a765c31s 960

А вот небольшой косячок — крышка на 3 мм уже получилась… Для меня не критично…

5765c31s 960

Достал из заморозки 4 стареньких аккумулятора холода.

f765c31s 960

Положил их в термобокс, и закрыл крышку. Сам термобокс на балкон отнёс… Началось тестирование — буду следить, как быстро растают аккумуляторы холода… Но это будет вторая часть… Кому интересно — следите 😉

Источник

Рассмотрим как сделать градусник своими руками

Термометр является необходимым средством, при помощи которого многие измеряют температуру воздуха в доме, воды, а также тела. В продаже имеются различные модели приборов, различающиеся по внешнему виду, способу измерения (ртутные, инфракрасные, электронные), а также по стоимости.

Но при желании можно изготовить термометр из подручных материалов своими руками. Процесс потребует терпения и выдержки, также понадобится смекалка.

termometr svoimi rukami 1 e1519022186604

Виды термометров, которые можно сделать своими руками

Прибор, сделанный своими руками, прослужит более длительный период.

Но прежде чем приступать к изготовлению, стоит рассмотреть разновидности термометров:

termometr svoimi rukami 3 e1519022236178

Модель инфракрасного бесконтактного термометра

Изготовить самостоятельно можно различные виды термометров – жидкостные, с механическим принципом работы, имеющие металлические спирали или ленты, электронные или цифровые.

Самым простым вариантом будет изделие из картона, сделать его достаточно просто.

Электронные и цифровые устройства требуют опыта, знаний электроники. Для их изготовления могут применяться различные схемы, которые требуется правильно подсоединить. Такие устройства часто используются для морозильных камер.

Как сделать термометр

Прибор можно изготовить из подручных материалов, которые имеются дома.

Из пластиковой бутылки

Самодельный термометр из пластиковой бутылки делает просто, главное, подготовиться к процессу. Для начала необходимы материалы:

termometr svoimi rukami 4

Схема изготовления самодельного прибора выглядит так:

termometr svoimi rukami 5

После полной сборки термометра, его необходимо проверить. Для этого его поочередно нужно опустить в миски с холодной и горячей водой. При помещении в холодную воду уровень жидкости в трубке должен снизиться, в горячую – повыситься. Если так и происходит, это значит, что прибор собран правильно.

Откалибровать изделие можно при помощи обычного термометра. Для этого его следует поднести к бумаге, слегка прислонить и при помощи маркера нанести метки. Калибровка поможет использовать самодельное устройство для измерения температуры воздуха или жидкости.

Сложный вариант – электронный термометр

termometr svoimi rukami 6

termometr svoimi rukami 7

Расшифровка показателей схемы

Если вы увлекаетесь техникой, то можно сделать электронный термометр. Но для него потребуется приобрести специальные детали. Для самостоятельного изготовления подойдет простой прибор, имеющий следующие показатели:

termometr svoimi rukami 8

Плата электронного термометра (схема подключения соединений).

Чтобы сделать электронный прибор для измерения температуры, потребуется приобрести специальную плату. Если вы хотите чтобы показания были четкими и их можно было увидеть издалека, то лучше используйте большие и яркие светодиодные индикаторы. Правильное подключение и подсоединение внешних элементов к плате изображено на рисунке.

termometr svoimi rukami 9

Плата с внешними элементами

Если термометр будет использоваться для измерения температуры на улице, его нужно вмонтировать в специальную коробочку с сетевым адаптером внутри квартиры. Сам датчик температуры подключается при помощи гибкого шлейфа.

termometr svoimi rukami 10

Плата с гибким шлейфом

Преимущества и недостатки

К преимуществам самостоятельно изготовленного прибора можно отнести:

Но есть несколько недостатков:

Самодельные термометры являются прекрасным способом для того, чтобы сэкономить деньги на покупке нового прибора. Прибор, выполненный своими руками, прослужит намного дольше дешевых измерительных устройств.

Источник

Термоскоп своими руками

На приборе, называемом термоскопом (рис. 9), вы сможете наблюдать передачу тепла излучением. Для такого прибора, кроме бутылки, пробки и стеклянной трубки, нужно иметь еще две жестяные полоски размером 25Х8 мм, вырезанные из консервной банки, и дощечку или фанерную длиною в 150 мм и шириною 30-35 мм. Стеклянную трубку изогните под прямым углом. Длина одного колена изогнутой трубки должна быть 50-60 мм, а второго — 180-200 мм. Как изгибать стеклянные трубки?ЛИ В этом вам может помочь вышеприведенная статья.

Просмотр содержимого документа
«Термоскоп своими руками»

Жылудың теориясының пайда болуы

Огромный класс физических явлений, которые мы наблюдаем постоянно в повседневной жизни, связан с теплотой. Сейчас мы считаем, что при нагревании тела происходит увеличение его внутренней энергии, при охлаждении – ее уменьшение. При контакте тел с разной температурой происходит теплообмен, в процессе которого более нагретое тело передает часть свой внутренней энергии менее нагретому телу. Но для того, чтобы сформулировалить сами понятия температуры и энергии потребовалось более двух столетий, вплоть до опытов Джоуля, исследовавшего взаимопревращение различных видов энергии, и открытия Броуном движения пыльцы в капле воды. Сначала же, для того чтобы исследовать теплоту, нужно было придумать прибор для ее измерения – термометр.

Уже в XVII веке термометры были широко распространены, Галилей поводил измерения температуры. Производились они термоскопом – прибором, в котором столбик воды в тонкой и длинной (около 50 см) запаянной трубке поднимался или опускался в зависимости от температуры так же, как и в современном термометре, а позже температуру измеряли прямыми аналогами нашего термометра. Как видно из рисунка, термоскопы измеряли давление и температуру одновременно, так что использовать их в качестве измерительного прибора было сложно, а вот уже термометры можно было градуировать, и Габриель Фаренгейт (1686–1736) ввел температурную шкалу, применяющуюся в наше время. Чуть позже, в 1730 г., появилась шкала Рене Реомюра (1683–1757). А шкала, предложенная в 1694 г. Карло Ренальдини, использующая как опорные точки температуры кипения и замерзания воды, утвердилась после предложения Цельсия (1701–1744) разбить отрезок между этими точками на 100 градусов.

557199 1

Рис. 1. Схема термоскопа Галилея, термоскоп (отсутствует трубка) и термометры середины XVII века

Интервал температур, которые могли быть получены к середине XVIII века, был достаточно значителен – от точки замерзания ртути (–40 °C) до точки возгонки алмаза(около 4500 °C). Низкие температуры получались с помощью охлаждающих смесей, а высокие – интенсивным поддувом кислорода или фокусировкой солнечных лучей.

О том же, что именно измеряется термометром, мнения были самые противоречивые. Не смотря на то, что нагревание тел при трении наблюдал еще Бойль, большую популярность имела теория теплорода – невесомая жидкость, избыток которой приводит к нагреванию тел, недостаток – к охлаждению. (Вспомните, какие еще невесомые жидкости с похожими свойствами «изобретались» для объяснения явлений, природа которых была еще невыяснена.) В противовес теплороду выдвигались теории, связывавшие тепло с движением молекул.

Даниил Бернулли в «Гидродинамике» (1738 г.) представлял воздух как совокупность мельчайших частиц, а температуру и давление газа на стенки – как результат движения частиц и их столкновений со стенками.

Михаил Ломоносов в 1744 г. представил в Академическое собрание свою работу «Размышления о причине теплоты и холода». Она была опубликована только через шесть лет,в 1750 г., вместе с другой, более поздней, работой «Опыт теории упругости воздуха». В отличие от Бернулли, Ломоносов пытался объяснить еще и колебательные свойства воздуха, поэтому он ввел предположение о вращательном движении частиц. В этой же работе предполагалось существование абсолютного нуля температур – состояния, в котором молекулы любого тела неподвижны.

В опубликованной в 1750 г. работе «Размышления о количестве теплоты, которое должно получаться при смешении жидкостей, имеющих определенные градусы теплоты» Рихман решил задачу о температуре, которая установится в смеси двух жидкостей, взятых при разных температурах.

В 1777 г.Лавуазье и Лаплас, построив ледяной калориметр, определили удельные теплоемкости различных тел. Казалось бы, все основные положения газово-кинетическойтеории к концу XVIII века уже были созданы, все качественные эксперименты поведены, но были некоторые эксперименты, не позволяющие ни теории теплорода, ни кинетической теории окончательно утвердиться.

Эксперименты Джозефа Блэка (1728—1799)

В 1762 г. Джозеф Блэк обнаружил, что для плавления льда нужна теплота. Т. е., если нагревать смесь воды и льда, температура смеси некоторое время (пока не растает лед) изменяться не будет, несмотря на то, что тепло подводится. Почему это происходит и куда девается теплота, было не понятно. Теплоту, нужную для плавления льда, назвали «скрытой», и этот термин – «скрытая теплота плавления» – можно и сегодня встретить в литературе. Так же ведет себя жидкость при кипении – до тех пор, пока не закончится процесс испарения, температура подниматься не будет. Ни теплород, ни кинетическая теория того времени объяснить опыты Блэка не могли.

Видеофрагмент 1. Скрытая теплота

Заметим, что постоянство температуры смеси лед–вода к этому времени уже использовалось в термометрах – ведь для калибровки точек отсчета (0 °C и 100 °C) нужно, чтобы смесь хорошо держала температуру.

Эксперименты Бенджамина Румфорда (1753–1814) и Гемфри Дэфи (1778–1829)

557199 2

Рис. 2. Страница из работы Румфорда

Объяснить это явление, используя теорию теплорода, было невозможно, поскольку не было тела с более высокой температурой, которое могло бы передать теплород сверлу. Но оппоненты предположили, что теплород выделяется из металла при образовании металлических стружек. Тогда Румфорд использовал тупое сверло, при котором образуется меньше стружек, следовательно, должно выделится меньше теплорода. Однако наблюдался противоположный эффект – температура еще больше повышалась. Из опытов Румфорд сделал заключение, что теплота может создаваться без ограничений, что теплота – это свойство самого вещества.

Следующий опыт Румфорд провел, поместив в вакуум два тела – нагретое и холодное. Из его теории следовало, что в вакууме, без контакта тел, передачи тепла не будет. К сожалению экспериментатора, холодное тело нагревалось, а теплое – охлаждалось. Объяснить этот опыт без привлечения теплорода казалось невозможным.

Еще один эксперимент Румфорда был бы решающим, если был доведен до конца. В стакан наливался концентрированный раствор соли, сверху аккуратно доливалась чистая вода. Существование границы соляной раствор–вода доказывалось тем, что на ней могла лежать капля гвоздичного масла – ее плотность больше плотности воды, но меньше плотности соляного раствора. Постепенно раствор соли проникал в воду – это было бы невозможно без движения молекул, ведь соль тяжелее воды. Если бы у этого эксперимента было продолжение – зависимость скорости диффузии от температуры, понятие температуры в значительной степени прояснилось бы.

Ученик Румфорда, английский ученый Гемфри Дэфи, продолжил его опыты, нагревая трением кусочки льда. Два куска льда он поместил их в сосуд, из которого был откачан воздух, и с помощью часового механизма растопил их.

Опыты Вильяма Гершеля (1738–1822)

В 1800 г. английский астроном Вильям Гершель опубликовал работу «Опыты по преломляемости невидимых солнечных лучей». Он разместил термометры в темном помещении за пределами спектра – и с красной стороны спектра, и с синей. Термометры с синей стороны не нагревались, а с красной стороны спектра шел интенсивный нагрев. Невидимые лучи, переносящие тепло, были названы «инфракрасными». Таким образом, стало понятным, как передается тепло через вакуум.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector