Fag: Fysikk og astronomi

Klasse: 8 russ

Emne: Termisk ledning, konveksjon, stråling.

Leksjonstype: Kombinert

Hensikten med leksjonen:

Pedagogisk: introduser begrepet varmeoverføring, typer varmeoverføring, forklar at varmeoverføring med enhver type varmeoverføring alltid går i én retning; som avhenger av intern struktur Den termiske ledningsevnen til forskjellige stoffer (faste, flytende og gassformige) er forskjellig, så en svart overflate er den beste emitteren og den beste absorberen av energi.

Utviklingsmessig: utvikle kognitiv interesse til emnet.

Pedagogisk: å utvikle ansvarsfølelse, evne til kompetent og tydelig å uttrykke sine tanker, være i stand til å oppføre seg og jobbe i team

Tverrfaglig kommunikasjon: kjemi, matematikk

Visuelle hjelpemidler: 21-30 tegninger, termisk konduktivitetstabell

Tekniske treningshjelpemidler: __________________________________________________

_______________________________________________________________________

Leksjonsstruktur

1. OMorganisering av leksjonen(2 minutter.)

Hilsen studenter

Sjekke elevoppmøte og klasseberedskap for timen.

2. Lekseundersøkelse (15 min) Tema: Intern energi. Måter å endre på indre energi.

3. Forklaring av nytt materiale. (15 minutter)

En metode for å endre indre energi der partikler i et mer oppvarmet legeme, som har større kinetisk energi, ved kontakt med et mindre oppvarmet legeme, overfører energi direkte til partiklene i et mindre oppvarmet legeme, kallesvarmeoverføring Det er tre metoder for varmeoverføring: varmeledningsevne, konveksjon og stråling.

Disse typer varmeoverføring har sine egne egenskaper, men varmeoverføring med hver av dem går alltid i samme retning: fra en mer oppvarmet kropp til en mindre oppvarmet . I dette tilfellet reduseres den indre energien til en varmere kropp, og den til en kaldere kropp øker.

Fenomenet energioverføring fra en mer oppvarmet del av kroppen til en mindre oppvarmet eller fra en mer oppvarmet kropp til en mindre oppvarmet gjennom direkte kontakt eller mellomliggende legemer kallestermisk ledningsevne.

I et fast legeme er partikler konstant i oscillerende bevegelse, men endrer ikke likevektstilstanden. Når temperaturen til en kropp øker når den varmes opp, begynner molekylene å vibrere mer intenst, ettersom deres kinetisk energi. En del av denne økte energien overføres gradvis fra en partikkel til en annen, dvs. fra en del av kroppen til nabodeler av kroppen, etc. Men ikke alle faste stoffer overfører energi likt. Blant dem er det såkalte isolatorer, der mekanismen for termisk ledning skjer ganske sakte. Disse inkluderer asbest, papp, papir, filt, granitt, tre, glass og en rekke andre faste stoffer. Medb og sølv har større varmeledningsevne. De er gode varmeledere.

Væsker har lav varmeledningsevne. Når en væske varmes opp, overføres intern energi fra et mer oppvarmet område til et mindre oppvarmet område under kollisjoner av molekyler og delvis på grunn av diffusjon: raskere molekyler trenger inn i et mindre oppvarmet område.

I gasser, spesielt sjeldne, er molekylene plassert i ganske store avstander fra hverandre, så deres varmeledningsevne er enda mindre enn væsker.

Den perfekte isolatoren er vakuum , fordi den mangler partikler for å overføre indre energi.

Avhengig av den indre tilstanden er den termiske ledningsevnen til forskjellige stoffer (faste, flytende og gassformige) forskjellig.

Termisk ledningsevne avhenger av arten av energioverføring i et stoff og er ikke relatert til bevegelsen av selve stoffet i kroppen.

Det er kjent at den termiske ledningsevnen til vann er lav, og når det øvre laget av vann varmes opp, forblir det nedre laget kaldt. Luft er en enda dårligere leder av varme enn vann.

Konveksjon - er en varmeoverføringsprosess der energi overføres med væske- eller gassstråler på latin"blande". Konveksjon finnes ikke i faste stoffer og forekommer ikke i et vakuum.

Mye brukt i hverdagen og teknologi, er covection naturlig eller gratis .

Når væsker eller gasser blandes med en pumpe eller røreverk for å blande dem jevnt, kalles konveksjon tvunget.

En kjøleribbe er en enhet som er en flat sylindrisk beholder laget av metall, hvor den ene siden er svart og den andre skinnende. Det er luft inne i den, som ved oppvarming kan utvide seg og slippe ut gjennom hullet.

I tilfellet når varme overføres fra en oppvarmet kropp til en kjøleribbe ved hjelp av varmestråler som er usynlige for øyet, kalles typen varmeoverføringstråling eller strålevarmeoverføring

Absorpsjon kalt prosessen med å konvertere strålingsenergi til indre energi i kroppen

Stråling (eller strålingsvarmeoverføring) er prosessen med å overføre energi fra en kropp til en annen ved hjelp av elektromagnetiske bølger.

Jo høyere kroppstemperatur, jo høyere strålingsintensitet. Overføring av energi ved stråling krever ikke et medium: varmestråler kan også forplante seg gjennom et vakuum.

Svart overflate-beste emitter og beste absorber, etterfulgt av grove, hvite og polerte overflater.

Gode ​​energiabsorbere er gode energiutgivere, og dårlige energiabsorbere er dårlige energiutgivere.

4. Konsolidering:(10 min) Selvtest spørsmål, oppgaver og øvelser

spesifikke oppgaver: 1) Sammenligning av varmeledningsevnen til metall og glass, vann og luft, 2) Observasjon av konveksjon i en stue.

6. Vurdering av elevkunnskap (1 min.)

Grunnlitteratur: Fysikk og astronomi klasse 8

Ytterligere lesning: N. D. Bytko "Fysikk" del 1 og 2

Bestemt av den intense kaotiske bevegelsen til molekylene og atomene som dette stoffet består av. Temperatur er et mål på intensiteten av molekylær bevegelse. Mengden varme som en kropp besitter ved en gitt temperatur avhenger av dens masse; for eksempel, ved samme temperatur inneholder en stor kopp vann mer varme enn en liten, og en bøtte med kaldt vann det kan være mer av det enn i en kopp med varmt vann(selv om temperaturen på vannet i bøtta er lavere). Varme spiller en viktig rolle i menneskelivet, inkludert i funksjonen til kroppen hans. Noe av den kjemiske energien i maten omdannes til varme, og holder dermed kroppstemperaturen rundt 37 grader Celsius. Varmebalansen til menneskekroppen avhenger også av temperaturen miljø, og folk er tvunget til å bruke mye energi på oppvarming av boliger og produksjonslokaler om vinteren og for å avkjøle dem om sommeren. Det meste av denne energien kommer fra varmemotorer, for eksempel kjeleanlegg og dampturbiner til kraftverk som brenner fossilt brensel (kull, olje) og genererer elektrisitet.

Helt til slutten av 1700-tallet. varme ble ansett som et materiell stoff, og trodde at temperaturen til en kropp bestemmes av mengden "kalorisk væske" eller "kalori" den inneholder. Senere tilbakeviste B. Rumford, J. Joule og andre fysikere fra den tiden, gjennom geniale eksperimenter og resonnement, den "kaloririke" teorien, og beviste at varme er vektløs og kan oppnås i alle mengder ganske enkelt ved å mekanisk bevegelse. Varme i seg selv er ikke et stoff - det er bare energien til bevegelse av atomene eller molekylene. Det er nettopp denne forståelsen av varme som moderne fysikk forholder seg til.

Varmeoverføring er prosessen med varmeoverføring i en kropp eller fra en kropp til en annen, forårsaket av en temperaturforskjell. Intensiteten av varmeoverføring avhenger av egenskapene til stoffet, temperaturforskjellen og adlyder de eksperimentelt etablerte naturlovene. For å lage effektivt fungerende varme- eller kjølesystemer, ulike motorer, kraftverk og varmeisolasjonssystemer, må du kjenne til prinsippene for varmeoverføring. I noen tilfeller er varmeveksling uønsket (varmeisolering av smelteovner, romskip osv.), mens den i andre skal være så stor som mulig (dampkjeler, varmevekslere, kjøkkenutstyr).

hvor, som før, q- varmestrøm (i joule per sekund, dvs. i W), EN er overflatearealet til det utstrålende legemet (i m2), og T 1 og T 2 - temperaturer (i Kelvin) på den utstrålende kroppen og miljøet som absorberer denne strålingen. Koeffisient s kalles Stefan-Boltzmann-konstanten og er lik (5,66961 x 0,00096) x 10 -8 W/(m 2 DK 4).

Den presenterte loven om termisk stråling er bare gyldig for en ideell emitter - den såkalte absolutt svarte kroppen. Ingen ekte kropp er slik, selv om en flat svart overflate i sine egenskaper nærmer seg en absolutt svart kropp. Lyse overflater avgir relativt svakt. For å ta hensyn til avviket fra idealiteten til mange "grå" kropper, er en koeffisient mindre enn enhet, kalt emissivitet, introdusert på høyre side av uttrykket som beskriver Stefan-Boltzmann-loven. For en flat svart overflate kan denne koeffisienten nå 0,98, og for et polert metallspeil overstiger den ikke 0,05. Følgelig er strålingsabsorpsjonskapasiteten høy for et svart legeme og lavt for et speillegeme.

Bolig- og kontorlokaler varmes ofte opp med små elektriske varmegivere; den rødlige gløden til spiralene deres er synlig termisk stråling, nær kanten av den infrarøde delen av spekteret. Rommet varmes opp av varme, som hovedsakelig bæres av den usynlige, infrarøde delen av strålingen. Nattsynsenheter bruker en termisk strålingskilde og en infrarød-sensitiv mottaker for å tillate syn i mørket.

Solen er en kraftig emitter av termisk energi; den varmer opp jorden selv i en avstand på 150 millioner km. Solens strålingsintensitet registrert år etter år av stasjoner lokalisert på mange punkter kloden, er omtrent 1,37 W/m2. Solenergi er kilden til liv på jorden. Jakten etter måter å bruke den mest effektivt på er i gang. Opprettet solcellepaneler, slik at du kan varme opp hus og motta strøm til husholdningsbehov.

Under naturlige forhold skjer overføringen av intern energi til varmeveksling alltid i en strengt definert retning: fra en kropp med mer høy temperatur til en kropp med lavere temperatur. Når temperaturene i kroppene blir de samme, oppstår det en tilstand av termisk likevekt: kroppene utveksler energi i like store mengder.

Settet med fenomener knyttet til overgangen av termisk energi fra en del av rommet til en annen, som er forårsaket av forskjellen i temperaturene i disse delene, kalles vanligvis varmeveksling. Det finnes flere typer varmeoverføring i naturen. Det er tre måter å overføre varme fra en kropp til en annen: varmeledningsevne, konveksjon og stråling.

Termisk ledningsevne.

Plasser enden av en metallstang i flammen til alkohollampen. Vi fester flere fyrstikker til stangen i like avstander fra hverandre ved hjelp av voks. Når den ene enden av stangen varmes opp, smelter vokskulene og fyrstikkene faller av etter hverandre. Dette indikerer at intern energi overføres fra den ene enden av stangen til den andre.

Figur 1 Demonstrasjon av varmeledningsprosessen

La oss finne ut årsaken til dette fenomenet.

Når enden av stangen varmes opp, øker bevegelsesintensiteten til partiklene som utgjør metallet, og deres kinetiske energi øker. På grunn av tilfeldigheten i termisk bevegelse, kolliderer de med langsommere partikler av det tilstøtende kalde laget av metall og overfører deler av energien deres til dem. Som et resultat overføres intern energi fra den ene enden av stangen til den andre.

Overføringen av intern energi fra en del av en kropp til en annen som et resultat av den termiske bevegelsen til partiklene kalles termisk ledningsevne.

Konveksjon

Overføringen av indre energi ved termisk ledning skjer hovedsakelig i faste stoffer. I flytende og gassformige legemer utføres overføringen av indre energi på andre måter. Så når vannet varmes opp, reduseres tettheten til de nedre, varmere lagene, mens de øvre lagene forblir kalde og deres tetthet endres ikke. Under påvirkning av tyngdekraften faller tettere kalde lag med vann ned, og oppvarmede lag stiger opp: mekanisk blanding av kalde og oppvarmede væskelag skjer. Alt vannet varmes opp. Lignende prosesser forekommer i gasser.

Overføringen av indre energi på grunn av mekanisk blanding av oppvarmede og kalde lag av væske eller gass kalles konveksjon.

Fenomenet konveksjon spiller en stor rolle i natur og teknologi. Konveksjonsstrømmer forårsaker konstant blanding av luft i atmosfæren, på grunn av hvilken sammensetningen av luften alle steder på jorden er nesten den samme. Konveksjonsstrømmer gir en kontinuerlig tilførsel av friske porsjoner oksygen til flammen under forbrenningsprosesser. På grunn av konveksjon utjevnes lufttemperaturen i boliger under oppvarming, samt luftkjøling enheter under drift av diverse elektronisk utstyr.

Figur 2 Oppvarming og utjevning av lufttemperatur i boliger ved oppvarming på grunn av konveksjon

Stråling

Overføringen av indre energi kan også skje gjennom elektromagnetisk stråling. Dette er lett å oppdage gjennom erfaring. La oss koble til den elektriske varmeovnen. Det varmer hånden vår godt når vi tar den ikke bare ovenfra, men også fra siden av ovnen. Luftens varmeledningsevne er svært lav, og konveksjonsstrømmene stiger oppover. I dette tilfellet overføres energien fra helixen oppvarmet av elektrisk strøm hovedsakelig av stråling.

Overføringen av intern energi ved stråling utføres ikke av partikler av materie, men av partikler av det elektromagnetiske feltet - fotoner. De eksisterer ikke "ferdige" inne i atomer, som elektroner eller protoner. Fotoner oppstår når elektroner beveger seg fra et elektronlag til et annet, som ligger nærmere kjernen, og samtidig bærer med seg en viss del energi. Når de når en annen kropp, absorberes fotoner av atomene og overfører energien fullstendig til dem.

Overføringen av intern energi fra en kropp til en annen på grunn av dens overføring av partikler av det elektromagnetiske feltet - fotoner, kalles elektromagnetisk stråling. Ethvert legeme hvis temperatur er høyere enn omgivelsestemperaturen, utstråler sin indre energi inn i det omkringliggende rommet. Mengden energi som sendes ut av et legeme per tidsenhet øker kraftig med økende temperatur.

Figur 3 Eksperiment som illustrerer overføringen av intern energi til en varm kjele gjennom stråling

Figur 4 Stråling fra sola

Transportfenomener i termodynamisk ikke-likevektssystemer. Termisk ledningsevne

I termodynamisk ikke-likevektssystemer oppstår spesielle irreversible prosesser, kalt overføringsfenomener, som et resultat av at romlig overføring av energi, masse og momentum oppstår. Transportfenomener inkluderer termisk ledningsevne (forårsaket av energioverføring), diffusjon (forårsaket av masseoverføring) og intern friksjon (forårsaket av momentumoverføring). For disse fenomenene skjer overføringen av energi, masse og momentum alltid i motsatt retning av deres gradient, det vil si at systemet nærmer seg en tilstand av termodynamisk likevekt.

Hvis den gjennomsnittlige kinetiske energien til molekyler i en region av gassen er større enn i en annen, vil det over tid, på grunn av konstante kollisjoner av molekyler, oppstå en prosess med utjevning av molekylenes gjennomsnittlige kinetiske energier, dvs. med andre ord utjevning. av temperaturer.

Prosessen med energioverføring i form av varme følger Fouriers lov om termisk ledningsevne: mengden varme q som overføres per tidsenhet gjennom en enhetsareal er direkte proporsjonal - temperaturgradient lik hastigheten på temperaturendringer per lengdeenhet x i retning av normalen til dette området:

, (1)

hvor λ er varmeledningskoeffisienten eller varmeledningsevnen. Minustegnet viser at under termisk ledningsevne overføres energi i retning av synkende temperatur. Termisk ledningsevne λ er lik mengden varme som overføres gjennom en arealenhet per tidsenhet med en temperaturgradient lik enhet.

Det er åpenbart at varmen Q som føres av termisk ledning gjennom området S i løpet av tiden t er proporsjonal med området S, tiden t og temperaturgradienten :

Det kan vises

(2)

hvor med V - spesifikk varmekapasitet til gass ved konstant volum(mengden varme som kreves for å varme 1 kg gass med 1 K ved konstant volum), ρ - gasstetthet,<υ>- aritmetisk gjennomsnittshastighet for termisk bevegelse av molekyler,<l> - gjennomsnittlig lengde fritt løp.

De. det er klart av hvilke årsaker mengden energi som overføres av termisk ledning, for eksempel fra et rom gjennom en vegg til gaten, avhenger. Det er klart at jo mer energi som overføres fra rommet til gaten, jo mer større område vegg S, jo større temperaturforskjell Δt i rommet og ute, jo lengre tid t for varmeveksling mellom rommet og gaten, og jo mindre veggtykkelse (tykkelsen på stofflaget) d: ~.

I tillegg avhenger mengden energi som overføres av termisk ledning av materialet som veggen er laget av. Ulike stoffer Under de samme forholdene overføres forskjellige mengder energi ved termisk ledning. Mengden energi som overføres av termisk ledning gjennom hver enhetsareal av et lag av et stoff per tidsenhet når temperaturforskjellen mellom overflatene er 1 °C og når tykkelsen er 1 m (lengdeenhet) kan tjene som et mål på et stoffs evne til å overføre energi ved termisk ledningsevne. Denne verdien kalles den termiske konduktivitetskoeffisienten. Jo høyere termisk konduktivitetskoeffisient λ, jo mer energi overføres av stofflaget. Metaller har størst varmeledningsevne, væsker har noe mindre. Tørr luft og ull har den laveste varmeledningsevnen. Dette forklarer de varmeisolerende egenskapene til klær hos mennesker, fjær hos fugler og ull hos dyr.

Typer varmeoverføring (varmeledning, konveksjon, termisk stråling).

Termisk ledningsevne er prosessen med å overføre indre energi fra mer oppvarmede deler av kroppen (eller kropper) til mindre oppvarmede deler (eller kropper), utført av kaotisk bevegelige partikler i kroppen (atomer, molekyler, elektroner, etc.). Slik varmeveksling kan forekomme i alle legemer med en ujevn temperaturfordeling, men mekanismen for varmeoverføring vil avhenge av aggregeringstilstand stoffer.

Et stoffs evne til å lede varme er preget av dets varmeledningskoeffisient (termisk ledningsevne). Numerisk er denne karakteristikken lik mengden varme som passerer gjennom et materiale med et areal på 1 m² per tidsenhet (sekund) med en enhetstemperaturgradient.

I stabil tilstand er energiflukstettheten som overføres gjennom termisk ledningsevne proporsjonal med temperaturgradienten:

hvor er varmeflukstetthetsvektoren - mengden energi som passerer per tidsenhet gjennom en enhetsareal vinkelrett på hver akse, - koeffisient for varmeledningsevne(spesifikk varmeledningsevne), - temperatur. Minus på høyre side viser at varmestrømmen er rettet motsatt av vektoren grad T (det vil si i retning av en rask temperaturnedgang). Dette uttrykket er kjent som loven om varmeledningsevne Fourier .

Konveksjon er spredning av varme forårsaket av bevegelse av makroskopiske elementer i miljøet. Volumer av væske eller gass som beveger seg fra et område med høyere temperatur til et område med lavere temperatur overfører de varme med seg. Konvektiv transport er vanligvis ledsaget av termisk ledning.

Konvektiv overføring kan oppstå som et resultat av fri eller tvungen bevegelse av kjølevæsken. Fri bevegelse oppstår når væskepartikler i ulike deler av systemet er under påvirkning av massekrefter av varierende størrelse, dvs. når massekreftene ikke er jevne.

Tvunget bevegelse oppstår under påvirkning av ytre overflatekrefter. Trykkforskjellen som kjølevæsken beveger seg under, skapes ved hjelp av pumper, ejektorer og andre enheter.

Varmeoverføring ved stråling (strålingsvarmeoverføring) består av utslipp av strålingsenergi fra et legeme, dets fordeling i rommet mellom legemer og dets absorpsjon av andre legemer. I emisjonsprosessen omdannes den indre energien til det utstrålende legemet til energien til elektromagnetiske bølger, som forplanter seg i alle retninger. Organer som befinner seg i forplantningsveien for strålingsenergi absorberer deler av de elektromagnetiske bølgene som faller inn på dem, og dermed blir strålingsenergien omdannet til den indre energien til den absorberende kroppen.

1. Overflatebehandling av revolusjonslegemer: sliping.

Sliping– prosessen med å behandle alle typer overflater på passende utstyr ved bruk av slipende verktøy. Nøyaktighet opp til 6. klasse. Ra=0,16…..0,32 µm

Typer sliping Kvalitet Ra (µm)

Grovbearbeiding 8-9 2,5-5

Foreløpig 6-9 1,2-2,5

Finale 5-6 0,2-1,2

Tynn -- 0,25-0,1

Verktøy: slipe- og slipeskiver.

Slipemetoder:

Sylindriske slipemaskiner.

A) Sliping med langsgående mating

Bordet med arbeidsstykket utfører en frem- og tilbakegående bevegelse (langsgående mating), arbeidsstykket utfører en sirkulær mating; sirkel – hovedskjæringsbevegelsen og kryssmatingen.

B) Dykksliping

Sirkelen utfører hovedskjæringsbevegelsene og tverrmating (stuping), arbeidsstykket utfører en sirkulær mating.

Fordeler med langsgående sliping:

Kan behandle overflater lengre enn 50 mm;

Mer nøyaktig;

Ensartet slitasje av sirkelen;

Bruk myke hjul som ikke krever hyppig redigering;

Minimum varmeutvikling.

Fordeler med dykksliping:

Stor produktivitet;

Mulighet for multiverktøyjustering;

Samtidig sliping av journal og slutt.

Ulemper med dykksliping:

Kan behandle overflater opptil 50 mm lange;

Ujevn hjulslitasje;

Hyppig hjuljustering er nødvendig;

Stor varmeutvikling;

Maskiner med økt kraft og stivhet.

Senterløs sliping

A) med radiell mating – brukes til å behandle korte deler;

B) med aksial mating;

Sirkelaksen er satt i en vinkel til arbeidsstykkets akse, på grunn av dette får vi en aksial mating. Brukes til bearbeiding av lange, glatte skaft.

Sliping er en teknologisk metode for bearbeiding av metaller som gjør det mulig å oppnå overflater på deler Høy kvalitet med høy dimensjonsnøyaktighet.

Sliping utføres ved hjelp av slipeskiver, som er kuttet med slipekorn laget av mineraler og superharde materialer med tilfeldig form og relativ posisjon.

En spesiell egenskap er at hvert korn, som en skjæretann, kutter av et lite lag med metall, noe som resulterer i en ripe av begrenset lengde og et lite tverrsnittsareal som blir igjen på overflaten av delen.

Ved fremstilling av maskindeler og enheter brukes sliping for sluttbehandling, noe som gjør det mulig å oppnå overflater med dimensjonsnøyaktighet på 6-7 grader med en ruhet på Ra = 0,08..0.32 mikron.

Typer sliping: utvendig rund, innvendig rund, flat, ansikt.

2. Konseptet med en algoritme. Dens struktur.

En algoritme er et ordnet sett med regler som bestemmer innholdet og rekkefølgen av handlinger på visse objekter, hvis strenge implementering fører til løsning av ethvert problem fra klassen av problemer som vurderes i et begrenset antall trinn.

Grunnleggende algoritmestrukturer- dette er et visst sett med blokker og standardmåter å koble dem til for å utføre typiske handlingssekvenser.

Hovedstrukturene inkluderer følgende:

o lineær

o forgrening

o syklisk

Lineær kalles algoritmer der handlinger utføres sekvensielt etter hverandre. Standard blokkskjema for den lineære algoritmen er gitt nedenfor:

Forgreninger er en algoritme der en handling utføres langs en av de mulige grenene for å løse et problem, avhengig av oppfyllelsen av betingelsene. I motsetning til lineære algoritmer, der kommandoer utføres sekvensielt etter hverandre, inkluderer forgreningsalgoritmer en betingelse, avhengig av oppfyllelsen eller ikke-oppfyllelsen av hvilken en bestemt sekvens av kommandoer (handlinger) utføres.

Som en betingelse i en forgreningsalgoritme, kan enhver uttalelse som er forståelig for eksekveren brukes, som kan observeres (være sann) eller ikke observeres (være usann). Et slikt utsagn kan uttrykkes enten i ord eller i en formel. Dermed består forgreningsalgoritmen av en betingelse og to sekvenser med kommandoer.

Avhengig av om rekkefølgen av kommandoer er i begge grenene av problemløsningen eller bare i én, deles forgreningsalgoritmene inn i fullstendig og ufullstendig (redusert).
Standard blokkdiagrammer for en forgreningsalgoritme er gitt nedenfor:

Syklisk En algoritme kalles der en del av operasjonene (løkkelegemet - en sekvens av kommandoer) utføres gjentatte ganger. Ordet «gjentatte ganger» betyr imidlertid ikke «på ubestemt tid». Organiseringen av løkker, som aldri fører til stopp i utførelsen av algoritmen, er et brudd på kravet om dens effektivitet - å oppnå et resultat i et begrenset antall trinn.

Før sløyfeoperasjonen utføres operasjoner for å tildele initialverdier til de objektene som brukes i løkkens kropp. Syklusen inkluderer følgende grunnleggende strukturer:

o tilstandskontrollblokk

o en blokk kalt løkkens kropp

Det er tre typer løkker:

Løkke med forutsetning

Sløyfe med postcondition

Loop med en parameter (en type loop med en forutsetning)

Hvis sløyfelegemet er lokalisert etter at betingelsene er kontrollert, kan det skje at sløyfelegemet under visse forhold ikke vil bli utført en gang. Denne typen sløyfeorganisasjon, kontrollert av en forutsetning, kalles sløyfe med forutsetning.

Et annet mulig tilfelle er at hoveddelen av løkken utføres minst én gang og vil bli gjentatt til tilstanden blir falsk. Denne organiseringen av syklusen, når kroppen er lokalisert før du sjekker tilstanden, kalles løkke med postcondition.

Løkke med parameter er en type sløyfe med en forutsetning. Det særegne med denne typen sløyfe er at den har en parameter, hvis startverdi er satt i sløyfeoverskriften, betingelsen for å fortsette sløyfen og loven for å endre sløyfeparameteren er også satt der. Driftsmekanismen er helt i samsvar med en syklus med en forutsetning, bortsett fra at etter å ha utført syklusens kropp, endres parameteren i henhold til den spesifiserte loven, og først da kontrolleres tilstanden.
Standard blokkdiagrammer av round robin-algoritmer er gitt nedenfor:

Spørsmål 1. Analyse av drivstoffforsyningsenheter i DLA

Spørsmål 2. Hullbehandling: boring, boring, forsenking, rømme.

Spørsmål 3. Typer, snitt, snitt i maskinteknisk tegning

1. Analyse av drivstoffforsyningsenheter i DLA

Opplegg flytende rakettmotorer(LPRE) skiller seg hovedsakelig i fôrsystemer brensel. I flytende rakettmotorer av enhver design drivstofftrykk før forbrenningskammer det må være mer trykk i kammeret, ellers vil det være umulig å levere komponenter brensel gjennom injektorer. Det er to drivstoffforsyningssystemer - undertrykkende Og pumpehus. Den første er enklere og brukes hovedsakelig i motorer av relativt små raketter, den andre - i motorer med langdistanseraketter.

PUMPE DRIVSTOFFFORSYNINGSSYSTEM- (væske rakettmotor) - et sett med mekanismer eller enheter som sikrer tilførsel av drivstoffkomponenter fra tanker til kammeret til en flytende rakettmotor ved hjelp av pumper. Med et pumpedrivstofftilførselssystem kan du oppnå lavere totalvekt kraftverk enn med et fortrengningsbrenseltilførselssystem.

Ved fortrengningsmating tilføres drivstoffkomponenter til forbrenningskammeret ved hjelp av trykkluft. gass, kommer gjennom girkasse inn i drivstofftanker. Reduseringen sørger for konstant trykk i drivstofftankene og jevn tilførsel av drivstoff til forbrenningskammeret. I dette tilfellet etableres det høyt trykk i raketttankene, så de må være sterke nok. Dette øker vekten av strukturen, dette øker vekten av strukturen, noe som er en ulempe med alle drivstofftilførselssystemer med positiv forskyvning.

2. Hullbehandling: boring, boring, forsenking,

utplassering.

Boring hull oppnås i fast materiale. For grunne hull brukes standard bor med diameter 0,30...80 mm. Det er to metoder for boring: 1) boret roterer (maskiner med bore- og boregrupper); 2) arbeidsstykket roterer (dreiebenkgruppemaskiner). Behandling av hull med en diameter på opptil 25...40 mm utføres med spiralbor i en omgang, ved behandling av hull med store diametre (opptil 80 mm) - i to eller flere omganger ved boring og rømme eller andre metoder . For å bore hull med en diameter på over 80 mm, brukes bor eller borehoder med spesialdesign. Ved behandling av dype hull (L/D > 10) er det vanskelig å sikre retningen til hullaksen i forhold til dens indre sylindrisk overflate. Hvordan lengre lengde hull, jo større er verktøyets tilbaketrekking. For å bekjempe boredrift eller bøyning av hullaksen, brukes følgende metoder: − bruk av små matinger, forsiktig skjerping av boret; − bruk av forboring (sentrering); − boring i retning av et spiralbor ved hjelp av en borehylse; − boring av et roterende arbeidsstykke med et ikke-roterende eller roterende bor. Dette er den mest radikale måten å eliminere boreslip på, siden det skapes forhold for selvsentrering av boret; − boring med spesialbor med et roterende eller stasjonært arbeidsstykke. Spesielle øvelser inkluderer: - halvsirkelformet - en type ensidig skjærepistoløvelser som brukes til å behandle arbeidsstykker laget av materialer som produserer sprø spon (messing, bronse, støpejern); − pistoltype – ensidig skjæring med eksternt kjølevæskeutløp og innvendig utløp (ejektor) med harde legeringsplater (loddet eller ikke-slipbar med mekanisk feste), beregnet for høyytelsesboring; − trepanning (ring)bor (fig. 38, d) for boring av hull med en diameter på 80 mm eller mer, opptil 50 mm i lengde; De skjærer ut en ringflate i solid metall, og den sylinderformede indre delen som er igjen etter slik boring kan brukes som et emne for fremstilling av andre deler. Forsenking hull – forbehandling av støpt, stemplet el boret hull for etterfølgende rømming, kjedelig eller broaching. Ved bearbeiding av hull i henhold til 13....11. kvalitet kan forsenking være siste operasjon. Forsenking brukes til å behandle sylindriske utsparinger (for skruehoder, ventilhylser, etc.), ende og andre overflater. Skjæreverktøyet for forsenking er en forsenking. Forsenker er laget i ett stykke med et antall tenner på 3...8 eller mer, med en diameter på 3...40 mm; montert med en diameter på 32...100 mm og prefabrikkert justerbar med en diameter på 40...120 mm. Forsenking er en produktiv metode: den øker nøyaktigheten til forhåndsbearbeidede hull, og korrigerer delvis krumningen av aksen etter boring. For å øke prosesseringsnøyaktigheten brukes enheter med lederforinger. Forsenking brukes til å behandle gjennomgående og blinde hull. Forsenking korrigerer, men eliminerer ikke hullets akse fullstendig, oppnådd ruhet Ra = 12,5...6,3 µm. Utplassering hull – etterbehandling av hull med en nøyaktighet på 7. klasse. Ved rømme bearbeides hull med samme diameter som ved forsenking. Reamers er designet for å fjerne små kvoter. De er forskjellige fra forsenker et stort antall(6...14) tenner. Utrulling oppnår høy nøyaktighet av de diametralske dimensjonene til formen, samt lav overflateruhet. Det skal bemerkes at det behandlede hullet er litt større i diameter enn diameteren til selve reameren. Denne sammenbruddet kan være 0,005...0,08 mm. For å oppnå hull av 7. kvalitet, brukes dobbel utplassering; IT6 – tredobbelt, for endelig utfolding er kvoten igjen 0,05 mm eller mindre. Kjedelig Hovedhullene (som bestemmer utformingen av delen) er laget på: horisontal boring, jiggboring, radiell boring, roterende og aggregatmaskiner, flerbruksmaskiner, samt i noen tilfeller på dreiebenker. Det er to hovedmetoder for boring: boring, der arbeidsstykket roterer (på dreiegruppemaskiner), og boring, der verktøyet roterer (på boregruppemaskiner) Typiske operasjoner for dreiebenker er boring av et enkelt hull og boring av koaksiale hull ved hjelp av universalmetoden og kutter (kuttere).

Boring- en av de vanligste metodene for å produsere sylindriske persienner og gjennomgående hull i solid materiale Når nøyaktighetskravene ikke går utover 11-12 kvalitet. Boreprosessen skjer med to kombinerte bevegelser: rotasjon av boret eller delen rundt hullets akse (hovedbevegelse) og translasjonsbevegelse av boret langs aksen (matebevegelse).

Ved arbeid på en boremaskin gjør boret begge bevegelsene, arbeidsstykket festes urørlig på maskinbordet. Ved arbeid på dreiebenker og tårnmaskiner, så vel som på automatiske dreiebenker, roterer delen, og boret gjør translasjonsbevegelser langs aksen.

1. frontflate - en spiralformet overflate som flis strømmer langs.
2. bakside - overflaten som vender mot skjæreflate.
3. skjærekant - en linje dannet av skjæringspunktet mellom de fremre og bakre overflatene.
4. bånd - en smal stripe på den sylindriske overflaten av boret, plassert langs aksen. Gir retning til boret.
5. tverrkant - en linje dannet som et resultat av skjæringspunktet mellom begge bakoverflatene
2φ fra 90-2400; ω opp til 300, γ-rakevinkel (mindre mot midten, øker mot periferien)

Forsenking er behandlingen av ferdiglagde hull for å gi dem en mer regelmessig geometrisk form, øke nøyaktigheten og redusere ruhet. Det er ikke noe skjæreverktøy med flere blader - en forsenkning, som har en mer stiv arbeidsdel! antall tenner er minst tre (fig. 19.3.d).

Rømming - etterbehandling av et sylindrisk eller konisk hull med en rømmer for å oppnå høy nøyaktighet og lav ruhet. Reamers er et flerbladsverktøy som skjærer av svært tynne lag fra overflaten som behandles (fig. 19.3.e).

Hull bores på dreiebenker når boring, rømme eller forsenking ikke gir den nødvendige nøyaktigheten av hulldimensjonene, samt renheten til den maskinerte overflaten, eller når det ikke er bor eller forsenking med nødvendig diameter.

Ved boring av hull på dreiebenker kan du få et hull som ikke er høyere enn 4-3 nøyaktighetsklasse og en ferdig overflatefinish på 3-4 for groving og 5-7 for etterbehandling.

Kjedelig kuttere og deres installasjon. Hullene bores på dreiebenker ved hjelp av borekuttere (fig. 118). Avhengig av hvilken type hull som bores, skilles de ut: borekuttere for gjennomgående hull (fig. 118, a) og borekuttere for blinde hull (fig. 118, b). Disse kutterne skiller seg fra hverandre i hovedvinkelen φ. Ved boring av gjennomgående hull (fig. 118, a), er hovedplanvinkelen φ=60°. Hvis et blindhull med en skulder på 90° bores, er hovedvinkelen i ledningen φ=90° (fig. 118, b) og kutteren fungerer som en gjennomføring eller φ=95° (fig. 118, c) - kutteren arbeider med langsgående mating som skyvemating, og deretter med tverrmating som skårmating.

2. Typer, snitt, snitt i maskinteknisk tegning

Slags

4. Visningene på tegningen er ordnet som følger:

5. Plassering av utsikt

6. Hvis visningene ikke er plassert langs projeksjonsforbindelsen, må de angis med pilen.

7. Spesifisere visninger utenfor projeksjonsforbindelsen

Kutt

9. Snitt indikerer hva som befinner seg bak skjæreplanet.

10. På tegningen kan visninger kombineres med snitt. Som en grense mellom utsikten og utsnittet kan det

11. Kun en stiplet linje eller en bølget linje skal brukes.

13. Kutt

Seksjoner

15. Utsnitt viser hva som er i skjæreplanet.

16. Hvis seksjonen brytes opp i flere deler, bør en seksjon brukes i stedet for en seksjon.

17. Snittbilde ikke på tegning

Bildet av den synlige delen av overflaten til et objekt som vender mot observatøren kalles utsikt.

GOST 2.305-68 etablerer følgende navn hoved- visninger oppnådd på hovedprojeksjonsplanene (se fig. 165): 7 - frontbilde ( hovedsyn); 2 - ovenfra; 3 - venstre visning; 4 - høyre visning; 5 - sett nedenfra; b - sett bakfra. I praksis er tre typer mer utbredt: sett forfra, sett ovenfra og sett fra venstre.

Hovedsynene er vanligvis plassert i et projeksjonsforhold med hverandre. I dette tilfellet er det ikke nødvendig å skrive navnet på visningene på tegningen.

Hvis en visning er forskjøvet i forhold til hovedbildet, blir projeksjonsforbindelsen med hovedbildet brutt, og en inskripsjon av typen "A" lages over denne visningen (fig. 166).

Et bilde av et objekt mentalt dissekert av ett eller flere plan kalles med et kutt. Mental disseksjon av et objekt gjelder kun dette snittet og medfører ikke endringer i andre bilder av samme objekt. Utsnittet viser hva som oppnås i sekantplanet og hva som ligger bak det.

Seksjoner brukes til å skildre de indre overflatene til et objekt for å unngå stor kvantitet stiplede linjer som kan overlappe hverandre hvis den indre strukturen til objektet er kompleks og gjør det vanskelig å lese tegningen.

For å lage et kutt må du: mentalt tegne et skjæreplan på riktig sted på objektet (fig. 173, a); forkaste mentalt en del av objektet som befinner seg mellom observatøren og skjæreplanet (fig. 173, b), projiser den gjenværende delen av objektet på det tilsvarende projeksjonsplanet, lag bildet enten i stedet for den tilsvarende typen, eller på den frie felt av tegningen (fig. 173, c); skyggelegge en flat figur som ligger i et sekantplan; gi om nødvendig en betegnelse på seksjonen.

Ris. 173 Å gjøre et kutt

Avhengig av antall skjæreplan er kutt delt inn i enkle - med ett skjæreplan, komplekse - med flere skjæreplan.

Avhengig av posisjonen til skjæreplanet i forhold til det horisontale projeksjonsplanet, er seksjonene delt inn i:

horisontal- sekantplanet er parallelt med det horisontale projeksjonsplanet;

vertikal- sekantplanet er vinkelrett på det horisontale projeksjonsplanet;

tilbøyelig- sekantplanet lager en vinkel med det horisontale projeksjonsplanet som er forskjellig fra en rett vinkel.

En vertikal seksjon kalles frontal hvis skjæreplanet er parallelt med frontplanet av projeksjoner, og profil hvis skjæreplanet er parallelt med profilplanet av projeksjoner.

Komplekse kutt kan trappes hvis skjæreplanene er parallelle med hverandre, og brytes hvis skjæreplanene krysser hverandre.

Kuttene kalles langsgående hvis skjæreplanene er rettet langs lengden eller høyden av objektet, eller tverrgående hvis skjæreplanene er rettet vinkelrett på lengden eller høyden til objektet.

Lokale kutt tjener til å avsløre den indre strukturen til et objekt på et eget begrenset sted. Den lokale delen er fremhevet i utsikten med en solid bølget tynn linje.

Posisjonen til skjæreplanet er indikert med en åpen snittlinje. Start- og sluttstrekene til snittlinjen skal ikke krysse konturen til det tilsvarende bildet. På de første og siste slagene må du sette piler som indikerer synsretningen (fig. 174). Pilene skal påføres i en avstand på 2...3 mm fra den ytre enden av slaget. Ved en kompleks seksjon tegnes også streker av en åpen seksjonslinje ved bøyningene til seksjonslinjen.

Ris. 174 Piler som indikerer synsretningen

I nærheten av pilene som indikerer synsretningen fra utsiden av vinkelen som dannes av pilen og streken til snittlinjen, er store bokstaver i det russiske alfabetet skrevet på en horisontal linje (fig. 174). Bokstavbetegnelser tildeles i alfabetisk rekkefølge ingen repetisjoner og ingen utelatelser, bortsett fra bokstaver I, O, X, b, ы, b .

Selve kuttet må merkes med en inskripsjon som "A - A" (alltid to bokstaver, atskilt med en strek).

Hvis sekantplanet faller sammen med objektets symmetriplan, og seksjonen er laget i stedet for den tilsvarende visningen i projeksjonsforbindelsen og ikke er delt av noe annet bilde, er det ikke nødvendig for horisontale, vertikale og profilseksjoner for å markere posisjonen til sekantplanet og seksjonen trenger ikke å være ledsaget av en inskripsjon. I fig. 173 frontparti er ikke merket.

Enkle skrå kutt og komplekse kutt er alltid utpekt.

 Teori: Termisk ledningsevne er fenomenet overføring av indre energi fra en del av kroppen til en annen, eller fra en kropp til en annen, ved direkte kontakt.
Jo nærmere molekylene er plassert, jo bedre er varmeledningsevnen til kroppen (Vermeledningsevnen avhenger av spesifikk varmekapasitet kropp)
Vurder et eksperiment der spiker festes til en metallstang ved hjelp av voks. I den ene enden ble det brakt en spritlampe til stangen, varmen sprer seg over tid langs stangen, voksen smelter og nellikene faller av. Dette skyldes det faktum at molekyler begynner å bevege seg raskere når de varmes opp. Flammen til alkohollampen varmer den ene enden av stangen, molekylene fra denne enden begynner å vibrere raskere, kolliderer med nabomolekyler og overfører en del av energien deres til dem, slik at intern energi overføres fra en del til en annen.

Konveksjon er overføring av indre energi med lag av væske eller gass. Konveksjon i faste stoffer er umulig.
Stråling er overføring av indre energi ved hjelp av stråler (elektromagnetisk stråling).

Trening:

Løsning:
Svar: 2.
1) En turist tente bål på en rasteplass i rolig vær. Ved å være i et stykke fra bålet, føler turisten varmen. På hvilken måte foregår prosessen med å overføre varme fra bålet til turisten?
1) ved termisk ledning
2) ved konveksjon
3) ved stråling
4) ved termisk ledning og konveksjon
Løsning (takk til Alena): ved stråling. Siden energi i dette tilfellet ikke ble overført av termisk ledningsevne, fordi mellom personen og brannen var det luft - en dårlig varmeleder. Konveksjon her kan heller ikke observeres, siden brannen var ved siden av personen, og ikke under ham, derfor skjer overføringen av energi ved stråling.
Svar: 3
Trening: Hvilket stoff har best varmeledningsevne under normale forhold?
1) vann 2) stål 3) tre 4) luft
Løsning: Luft har dårlig varmeledningsevne fordi avstanden mellom molekylene er stor. Stål har lavest varmekapasitet.
Svar: 2.
OGE oppgave i fysikk (fipi): 1) Læreren utførte følgende eksperiment. To stenger av samme størrelse (den kobber er plassert til venstre, og stålet til høyre) med spiker festet til dem ved hjelp av parafin ble varmet opp fra enden ved hjelp av en alkohollampe (se figur). Ved oppvarming smelter parafinen og nellikene faller av.


Velg to utsagn fra den foreslåtte listen som samsvarer med resultatene av de eksperimentelle observasjonene. Angi tallene deres.
1) Oppvarming av metallstenger skjer hovedsakelig ved stråling.
2) Oppvarming av metallstenger skjer hovedsakelig ved konveksjon.
3) Oppvarming av metallstenger skjer hovedsakelig ved termisk ledningsevne.
4) Tettheten av kobber er mindre enn tettheten til stål.
5) Den termiske ledningsevnen til kobber er større enn den termiske ledningsevnen til stål
Løsning: Oppvarming av metallstenger skjer hovedsakelig ved at intern energi overføres fra en del av stangen til en annen. Den termiske ledningsevnen til kobber er større enn den termiske ledningsevnen til stål, siden kobber varmes opp raskere.
Svar: 35

OGE-oppgave i fysikk (fipi): To identiske isblokker ble brakt fra kulden inn i et varmt rom. Den første baren ble pakket inn i et ullskjerf, og den andre ble stående åpen. Hvilken bar vil varmes opp raskere? Forklar svaret ditt.
Løsning: Den andre blokken vil varmes opp raskere; ullskjerfet vil forhindre overføring av intern energi fra rommet til blokken. Ull er en dårlig varmeleder og har dårlig varmeledningsevne, noe som betyr at isblokken vil varmes opp saktere.

OGE-oppgave i fysikk (fipi): Hvilken farge har den varme kjelen – svart eller hvit – annet enn det? like forhold vil det avkjøles raskere og hvorfor?
1) hvit, siden den absorberer termisk stråling mer intenst
2) hvit, siden den termiske strålingen fra den er mer intens
3) svart, siden den absorberer termisk stråling mer intenst
4) svart, siden den termiske strålingen fra den er mer intens
Løsning: Svarte kropper absorberer termisk stråling bedre, for eksempel i solen vil vann i en svart tank varmes opp raskere enn i en hvit. Den omvendte prosessen er også sant; svarte kropper avkjøles raskere.
Svar: 4

OGE-oppgave i fysikk (fipi): I faste stoffer varmeoverføring kan utføres av
1) varmeledningsevne
2) konveksjon
3) konveksjon og varmeledningsevne
4) stråling og konveksjon
Løsning: I faste stoffer kan varmeoverføring bare oppnås ved termisk ledningsevne. I et fast legeme er molekyler nær likevektsposisjonen og kan bare svinge rundt den, så konveksjon er umulig.
Svar: 1

OGE-oppgave i fysikk (fipi): Hvilket krus - metall eller keramikk - er lettere å drikke varm te av uten å brenne leppene? Forklar hvorfor.
Løsning: Den termiske ledningsevnen til et metallkrus er høyere, og varmen fra varm te vil bli overført til leppene raskere og brenne sterkere.