Загальна інформація
Застосування
Параболічний жолоб
Модель поля параболічних жолобів
З досліду «Нагрівання води параболічним жолобом» уже відомо, що поглинання, а отже й нагрівання води, сильно залежить від фокальної лінії.
У цьому досліді складання поля параболічних жолобів не змінюють, натомість виконують триваліше знімання показів. Завдяки об'ємові води 4 мл дослід минає порівняно швидко.
Інша інформація
Попередні знання
Для цього досліду мають бути відомі основні поняття вчення про теплоту.
Принцип
Параболічні дзеркала збирають світло Сонця у фокусі. Натомість параболічні жолоби мають фокальну лінію, на якій дуже ефективно нагріваються, наприклад, трубки.
Можливість створювати високі температури і добирати придатну рідину дає учням уявлення про те, як працює електростанція з параболічними жолобами.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Обережно: через зосередження світла пробірка сильно нагрівається!
Щодо H- і P-формулювань звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.
Теорія
- Параболічні жолоби збирають сонячне світло і зосереджують його на фокальній лінії.
- На фокальній лінії розміщена абсорберна трубка.
- У цій трубці теплоносій можна нагріти до дуже високої температури.
- Здобуту в цьому процесі пару можна використати для вироблення електричного струму.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Магнітна демонстраційна дошка PHYWE зі штативом, демо з фізики | 02150-00 | 1 | 2 | Демонстраційний універсальний вимірювальний прилад, ADM3 | 13840-00 | 1 | 3 | Занурювальний зонд, NiCr-Ni, нержавіюча сталь, -50...400°C | 13615-03 | 1 | 4 | Затискний тримач із 2 затискними місцями, d = 0..13 мм, на магнітному тримачі | 02151-08 | 2 | 5 | Тримач із затискачем для демонстраційної дошки | 02164-00 | 1 | 6 | Параболічний жолоб, 180 мм | 02168-00 | 1 | 7 | Тримач, D = 16 мм, з ручкою | 05764-00 | 2 | 8 | Мензурка, низька, 400 мл | 46055-00 | 1 | 9 | Шприц, 20 мл, LUER, 100 шт. | 02591-10 | 1 | 10 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=750 мм | 02033-00 | 1 | 11 | Ламповий патрон E27, з відбивачем, перемикачем, запобіжником | 06751-01 | 1 | 12 | Лампа розжарювання з рефлектором, 230 В/ 120 Вт | 06759-93 | 1 |
|---|
Складання та виконання
Складання (1/2)
- Закріпити затискні тримачі з 2 затискними місцями на відстані приблизно 21 см і вставити в них тримачі.
- За допомогою шприца налити в пробірку 4 мл води, потім надіти нагвинчувану кришку з ущільненням і злегка закрутити. Вставити скляну трубочку так, щоб вона виступала з кришки на 2 см. Після цього міцно затягнути нагвинчувану кришку.
- Закріпити дзеркало на пробірці і за допомогою тримачів з ручкою вставити пробірку в затискні тримачі.
- Укласти занурювальний зонд у висхідну трубку.
Складання (2/2)
-KP0Dzjx_-edit-01HN4miI.avif)
- На верхньому краї демонстраційної дошки ретельно закрутити тримач із затискачем і закріпити в ньому штативний стрижень. На кінці штативного стрижня закріпити лампу з рефлектором.
- Спрямувати лампу з рефлектором на середину пробірки; відстань до пробірки має становити приблизно 28 см.
- Вирівняти дзеркало параболічного жолоба якомога паралельніше до світла, що падає.
Схема досліду
Виконання
- Увімкнути лампу. Записати початкову температуру в опрацюванні результатів.
- Під час досліду спостерігати, чи і де утворюється конденсат.
- Кожні 2 хвилини записувати покази в таблицю.
- Через 20 хвилин вимкнути лампу і завершити знімання показів.
- Дати пробірці охолонути, вийняти її з тримачів і зняти параболічний жолоб. Вилити воду з пробірки.
Опрацювання результатів (1/2)
Впиши тут результати вимірювань!
Початкова температура =
Темп. 2 хв =
Темп. 4 хв =
Початк. темп. 2 хвилин 4 хвилин
Темп. 6 хв =
Темп. 10 хв =
Темп. 8 хв =
6 хвилин 8 хвилин 10 хвилин
Темп. 12 хв =
Темп. 14 хв =
Темп. 16 хв =
12 хвилин 14 хвилин 16 хвилин
Темп. 18 хв =
Кінцева температура =
18 хвилин Кінцева темп.
Питання
Опрацювання результатів (2/2)
Перетягни слова у правильні поля! Наповнена водою чорна пробірка ____ світло, що падає на неї, тож вода нагрівається. Завдяки дзеркалу, яке ____ на пробірку додаткове світло, можна досягти значно сильнішого нагрівання. Пробірка перебуває точно на ____ параболічного жолоба, коли той затиснуто на ній. В ____ тоді світло від кожної ділянки дзеркала відбивається на пробірку і там поглинається. Конденсат, що стає видимим через кілька хвилин, показує високу температуру всередині трубки. Вода, що випаровується посередині, знову ____ на холодному зовнішньому краї.