КОНКУРС

В данной статье представлено устройство, которое установлено в приборную панель автомобиля и отчасти заменяет бортовой компьютер.

Начну с предыстории.
Поставил я как-то в машину торпедо от иномарки и понял, что спидометр ужасно не совпадает с реальными показателями скорости. Решено было поставить бортовой компьютер. Сказано – сделано. Множество функций, и т.п., со временем он отказал, и пришлось делать самому.

Из всех функций я понял, что мне реально нужны всего несколько основных, так я и сделал.

На просторах интернета я подсмотрел кое-что по отдельности и свёл это всё в законченное устройство представленное ниже.
Из необходимых показаний я выбрал: вольтметр бортовой сети, спидометр и одометр (общий пробег не сбрасываемый, и суточный, сбрасываемый).
Так же, в моей панели не показывал штатный показатель уровня топлива в баке, я поставил переключатель показаний вольтметра, там показывает либо напряжение бортовой сети, либо падение напряжения на датчике бака. Показания конечно не в литрах, а в каких-то цифрах, по этому я запомнил показания пустого бака, четверти, половины, 0,75 бака, и полного. И по показаниям я могу ориентироваться о количестве топлива в баке.

Теперь о схеме.

Вольтметр собран на микроконтроллере pic16f676 , транзисторы я применил PNP
Индикатор с общим анодом, с динамической индикацией на три разряда.
В спидометре-одометре применён микропроцессор pic16f873a, транзисторы работающие на аноды, обратной проводимости, индикатор на спидометр на три разряда с динамической индикацией с общим анодом, на одометр я взял два индикатора с ОА с динамикой.

Описание датчика :

Алгоритм работы таков:
Напряжение 12 вольт с аккумулятора на схему подаётся всегда, а вот с ножки замка зажигания 15/1 подаётся и на схему, как питание, и на ножку 21 МК, и при выключении зажигания, схема не сразу обесточивается, а идёт запись данных о пробеге в EEPROM контроллера, когда запись прошла удачно, микроконтроллер даёт команду на ключи, которые снимают напряжение питания всей схемы. Во время записи на индикаторе одометра загорается надпись «запись»
В печатной плате предусмотрен переключатель, который питание на аноды спидометра либо подаёт напрямую, либо пускает через резистор, что в свою очередь, в ночное время, «приглушает» яркость свечении, чтобы не ослепляло, но кому не надо, можно на плате поставить перемычку. (что я у себя и сделал)
При повороте ключа зажигания, загораются показания вольтметра, спидометра и общего показания пробега, чтобы перейти в суточный пробег, надо кратковременно нажать кнопку ресет, А чтобы сбросить показания суточного пробега, эту же кнопку надо удержать долго, и на индикаторе появится слово «сброс»
Схема работает на моей машине, и уже на машине друга. Так что схема полностью работоспособна и отработана в полевых условиях
И еще, в вольтметре, вместо подстроечного резистора, я поставил постоянный 13 кОм (в моём случае) , чтобы показания под воздействием вибрации не сбивалось.
И ещё, на фото приведена плата из первого опыта, там не дорисованы дорожки, но вам представлена полностью готовая плата, со всеми изменениями.

Фото готового устройства

Проверочная работа включает в себя 18 заданий. На выполнение работы по физике отводится 1 час 30 минут (90 минут).

Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы сталкивались в курсе физики.

Динамометр, ускорение, манометр, сила тока, транспортир, фокусное расстояние линзы.

Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.

Выберите два верных утверждения о физических величинах или понятиях. Обведите их номера.

1. Фотоны не обладают массой покоя и движутся в вакууме со скоростью, равной скорости света в вакууме.

2. Рентгеновское излучение - электромагнитные волны, энергия фотонов которых больше энергии гамма-излучением и меньше энергии ультрафиолетового излучения.

3. Периодом колебаний называется число колебаний, совершенное колеблющимся телом за единицу времени.

4. Ядерная реакция - это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, который может сопровождаться изменением состава и строения ядра.

5. Фотоэффект - это испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения (фотонов).

Показать ответ

Катаясь на коньках, мальчик поскользнулся и упал вперёд. Какое физическое явление стало причиной его падения вперёд, а не назад?

Показать ответ

Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова:

уменьшается

увеличивается

не изменяется

Слова в ответе могут повторяться.

Ракета стартует с поверхности земли и двигается вверх с ускорением. Можно говорить о том, что при таком полёте кинетическая энергия ракеты ________. Потенциальная энергия ракеты ________. Импульс ракеты ________.

Показать ответ

увеличивается, увеличивается, увеличивается

Идеальный газ, не получая от внешнего источника тепла, совершает работу 300 Дж. На сколько по модулю изменится его внутренняя энергия?

Показать ответ

Используя фрагмент Периодической системы химических элементов, представленный на рисунке, определите, испусканием какой частицы сопровождается радиоактивное превращение ядра свинца-187 в ядро ртути-183.

Показать ответ

Альфа-частицы

На рисунке изображена схема опыта Резерфорда. Сфокусированный луч из альфа-частиц направлялся на очень тонкий лист золотой фольги. Часть частиц проходила через фольгу, другие частицы отклонялись на небольшой угол, а некоторая часть частиц поворачивалась на 180°. Объясните это явление. Ответ поясните.

Показать ответ

Положительно заряженное ядро отталкивает положительно заряженную частицу

Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля равна 2,5 Тл. Со стороны магнит­ного поля на электрон начинает действовать сила 1,6 10 -14 Н. Вычислите величину скорости электрона. Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать ответ

Возможный ответ

Сила Лоренца вычисляется по формуле F л = Bvq.

Отсюда следует, что v = F л /Bq = 1,6 10 -14 Н/(2,5 Тл 1,6 10 -19 Кл) = 4 10 4 м/с.

Расположите виды электромагнитных волн, излучаемых Солнцем, в порядке уменьшения их длин волн. Запишите в ответе соответствующую последовательность цифр.

1) тепловое излучение

2) рентгеновское излучение

3) ультрафиолетовое излучение

Ответ: _____ → _____ → _____

Показать ответ

Время вылета самолета измеряли с помощью часов. Шкала часов проградуирована в минутах. Определите время вылета самолета с учетом погрешности измерения, равной цене деления часов. Запишите в ответ показания часов в часах с учётом погрешности измерений.

Показать ответ

8,3 ± 0,2 час.

Исследуя зависимость силы тока от сопротивления, ученик занес показания вольтметра на график. Если погрешность вольтметра 0,5 В, а сопротивления - 0,05 Ом, то сила тока примерно будет равна.

Показать ответ

Вам необходимо исследовать зависит ли силы тока от сопротивления при постоянном напряжении. Имеется следующее оборудование (см. рисунок):

Амперметр,

Вольтметр,

Источник питания,

Провода соединительные,

Набор резисторов 1 Ом, 2 Ом и 4 Ом

В ответе:

1. Зарисуйте схему электрической цепи, состоящую из источника питания, амперметра, реостата, проволочного сопротивления и ключа, соединив все приборы последовательно. К зажимам проволочного сопротивления подключите вольтметр для измерения напряжения.

2. Опишите порядок действий при проведении исследования.

3. Сделайте вывод.

Показать ответ

1. Схема электрической цепи изображена на рисунке. Сила тока в цепи определяется как отношение напряжения на проводнике к сопротивлению проводника (по закону Ома для участка цепи).

2. Проводятся два или три измерения токов и напряжений.

3. Полученные значения сопротивлений проводников сравниваются.

Установите соответствие между примерами и физическими явлениями, которые этими примерами иллюстрируются. Для каждого примера проявления физических явлений из первого столбца подберите соответствующее название физического явления из второго столбца.

А) Лужа всегда кажется менее глубокой, чем есть на самом деле.

Б) В плоском зеркале правое и левое меняется местами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

1) Прямолинейное распространение света в однородной среде.

2) Преломление света при переходе из од­ной среды в другую.

3) Зеркальные поверхности плохо погло­щают свет.

4) Отражение света от гладкой поверхно­сти.

Показать ответ

Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

Как работает электросварка

Во время касания электродом места соединения свариваемых деталей воз­никает пробой воздушного промежутка и образуется электрическая дуга. В это мгновение сварщику нужно, с одной стороны, отодвинуть разогретый кончик электрода от металлической детали, чтобы избежать его прилипания, а с другой стороны, удержать расстояние между электродом и деталью минимальным, что­бы сохранялась дуга.

Дуга - устойчивый электрический разряд между концом электрода и обла­стью сварного шва изделия. Температура катодной области электрода превышает 3000 градусов Цельсия при относительно небольшом значении разности потен­циалов - 20-25 В.

Во время сварки электрод плавится под действием высокой температуры. На конце электрода образуется капля расплавленного металла, которая отрыва­ется и переносится на металл изделия.

Трансформатор является основным элементом источника питания свароч­ной системы. Специфические условия работы трансформатора требуют макси­мальной отдачи мощности в момент сварки. Сварочные трансформаторы ориен­тированы на протекание больших токов. В бытовых сварочных аппаратах токи достигают значения 200 А.

Какое физическое явление лежит в основе действия электродуговой сварки?

Показать ответ

Плавление металла при высокой температуре, возникающей в электрической дуге.

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения и запишите номе­ра, под которыми они указаны.

1) Температура в дуге превышает 3000 °С.

2) При сварке создаётся очень большое напряжение.

3) При сварке электрод должен всё время касаться металла.

4) Сварочные трансформаторы отличаются от обычных тем, что рассчитаны на протекание токов большой силы.

5) Во время сварки электрод расплавляет металл изделия.

Показать ответ

Прочитайте текст и выполните задания 16–18.

Радиоуглеродный анализ

Радиоуглеродный анализ - это метод радиоизотопной датировки, приме­няемый для определения возраста биологических останков, предметов и мате­риалов биологического происхождения путём измерения содержания в материале радиоактивного изотопа 14 С по отношению к стабильным изотопам углерода.

Углерод, являющийся одной из основных составляющих биологических организмов, присутствует в земной атмосфере в виде нескольких изотопов.

Изотоп 14 С радиоактивен, он постоянно образуется в основном в верхних слоях атмосферы на высоте 12-15 км и подвержен β-распаду с периодом полурас­пада Т 1/2 = 5730 лет.

Соотношение радиоактивного и стабильных изотопов углерода в атмосфере и в биосфере сохраняется примерно одинаковым из-за активного перемешивания атмосферы, поскольку все живые организмы постоянно участвуют в углеродном обмене, получая углерод из окружающей среды. С гибелью организма углерод­ный обмен прекращается. После этого стабильные изотопы сохраняются, а радиоактивный (14 С) постепенно распадается, в результате его содержание в остан­ках постепенно уменьшается. Определив текущее соотношение изотопов в биологическом материале, можно установить время, прошедшее с момента гибе­ли организма.

Для определения возраста из фрагмента исследуемого образца выделяется углерод (путём сжигания предварительно очищенного фрагмента). Для выделен­ного углерода производится измерение радиоактивности, на основании этого определяется соотношение изотопов, которое и показывает возраст образца.

Измерение возраста предмета радиоуглеродным методом возможно только тогда, когда соотношение изотопов в образце не было нарушено за время его существования, то есть образец не был загрязнён углеродосодержащими материалами более позднего или более раннего происхождения, радиоактивными вещест­вами и не подвергался действию сильных источников радиации.

Интенсивность космических лучей и активность Солнца;

Вулканическая деятельность (углерод, содержащийся в вулканических вы­ бросах, «древний», практически не содержащий 14 С);

Показать ответ

Примерно через 11 460 лет

Можно ли метод радиоуглеродного датирования применять для датирования образцов последних 200 лет? Ответ поясните.

Показать ответ

Возможный ответ: Нет. Образцы последних 200 лет сильно загрязнены изотопами углерода из-за сжигания топлива и атомных взрывов. Будут большие погрешности.

Я пытался собрать цифровой спидометр и тахометр с 7-сегментным индикатором, но у меня ничего не вышло, т.к. схема была слишком сложной. В дальнейшем я сделал тахометр на светодиодах. Затем я приобрел шаговый двигатель, использовал его в качестве датчика скорости и построил спидометр на светодиодах.

Но я всегда задумывался о 7-сегментном мультиметре. Его можно построить на программируемых PIC-ах, но к сожалению я не разбираюсь в этом. Тогда я вспомнил о микросхеме ICL7107, простом и надежном аналого-цифровом преобразователе (АЦП), используемом в цифровых вольтметрах.

ВОЛЬТМЕТР? Почему бы не собрать вольтметр, а затем откалибровать его, так чтобы он показывал скорость автомобиля от датчика скорости (шагового двигателя)? И взять напряжение для тахометра на выходе LM2917 ? Почему бы не добавить цифровой термометр, используя датчик температуры LM35 ?

Схема цифрового вольтметра

Я начал с главной цепи (ICL7107 вольтметра). ICL7107 является аналого-цифровым преобразователем сопряженный с семи сегментным дисплеем.

Питание “-5В” получается с микросхемы 7660 из входного напряжения “+5В”, хотя “-5В” можно также получить с помощью регулятора напряжения 7905 из +12В. К этому добавляются остальные немногочисленные компоненты.

Блок питания

Напряжение +12В от аккумулятора преобразуется в “+5В” с помощью регулятора напряжения 7805, двух неполярных конденсаторов 100нФ, одного электролитического конденсатора 470мкФ и выпрямительного диода 1N4007.

Сигнал скорости

К трансмиссии моего автомобиля ранее был присоединен шаговый двигатель. Ток генерируемый шаговым двигателем переменный, поэтому я добавил диодный мост на 1N4007 и 100нФ для сглаживания на выходе. Добавлены 1.5мОм и потенциометр 470кОм для калибровки.

Сигнал тахометра

Микросхема LM2917 является преобразователем частота – напряжение. Она преобразует сигнал оборотов двигателя от катушки зажигания в напряжение (высокое входное напряжение!!!).

Напряжение, соответствующее оборотам, снимается с выводов 5 и10. Калибровка через подстроечник 220K. Питание от того же источника +5В.

Температурный сигнал

Я использовал цифровой датчик температуры LM35. Он имеет точность в 0.5 градусов, чувствительность 10мВ/градус. Вариант LM35DZ имеет рабочий диапазон только 0-100 градусов(Цельсия), а LM35AH от -55 до 150 град. Датчик также питается от +5В. После соединения проводов, я залил их эпоксидной смолой.

Смола не проводит ток, и обеспечит герметичность. Я использовал потенциометр в 100кОм для калибровки. Я положил датчик LM35 под язык, подождал немного и потенциометром установил 37 градусов на дисплее (считаем, что у меня была нормальная температура тела?).Затем положил его в кипящую воду и откалибровал на 100 градусов.

Датчик должен быть хорошо закреплен на корпусе двигателя, чтобы показывать корректную температуру. Я просверлил небольшое углубление в корпусе (сталь), вставил датчик и залил эпоксидкой.
Возможно вы предпочтете использовать такой датчик для измерения температуры охлаждающей жидкости. В дальнейшем я добавлю еще 2 датчика, один для измерения наружной температуры и один для температуры внутри автомобиля.

Переключение показаний дисплея

Я использовал простой поворотный переключатель с 6 позициями. В настоящее время я, использую только 3 позиции (скорость, тахометр и температура двигателя).

Выключатель установлен в месте старого потенциометра (использовался для регулировки яркости подсветки приборной панели).

И ещё хочу отметить один момент, если вы решили купить грузовой автомобиль, автокран или другую спецтехнику, то я хочу порекомендовать вам отличную компанию, которая занимается именно этим. Заходите, смотрите и выбирайте, грузовая техника всегда в наличии, как новая так и б\у.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 ватт на сантиметр на градус Цельсия [Вт/(см·°C)] = 0,1 киловатт на метр на кельвин [КВт/(м·К)]

Исходная величина

Преобразованная величина

ватт на метр на кельвин ватт на сантиметр на градус Цельсия киловатт на метр на кельвин калория (межд.) в секунду на сантиметр на градус Цельсия калория (терм.) в секунду на сантиметр на градус Цельсия килокалория (межд.) в час на метр на градус Цельсия килокалория (терм.) в час на метр на градус Цельсия BTU (М) дюйм в секунду на кв. фут на град. Фаренгейта BTU (Т) дюйм в секунду на кв. фут на град. Фаренгейта BTU (М) фут в час на кв. фут на град. Фаренгейта BTU (Т) фут в час на кв. фут на град. Фаренгейта BTU (М) дюйм в час на кв. фут на град. Фаренгейта BTU (Т) дюйм в час на кв. фут на град. Фаренгейта

Ферромагнитные жидкости

Подробнее об удельной теплопроводности

Общие сведения

Теплопроводность - свойство тел перераспределять тепло от более нагретых частей к менее нагретым. Это свойство не зависит от размера тела, но зависит от температуры. Чем выше теплопроводность вещества, тем лучше через него передается тепло. Например, у шерсти более низкая теплопроводность, чем у металла, поэтому если ребенок потрогает языком зимой свою рукавичку, то с ним ничего не случится. Если же он решит попробовать на вкус металлическую дверную ручку, то влага на его языке заледенеет, и язык примерзнет.

У теплопроводности много применений в технике и повседневной жизни. Именно благодаря ей возможно регулировать температуру тела людей и животных, готовить пищу, и обеспечивать комфорт в доме, даже если на улице непогода.

Применение теплопроводности

Теплопроводность на кухне

Теплопроводность и ее регулировка важны в процессе приготовления пищи. Часто во время тепловой обработки продукта необходимо поддерживать высокую температуру, поэтому на кухне используют металлы, так их теплопроводность и прочность выше, чем у другимх материалов. Из металла делают кастрюли, сковородки, противни, и другую посуду. Когда они соприкасаются с источником тепла, это тепло легко передается еде. Иногда бывает необходимо уменьшить теплопроводность - в этом случае используют кастрюли из материалов с более низкой теплопроводностью, или готовят способами, при которых еде передается меньшее количество тепла. Приготовление блюд на водяной бане - один из примеров уменьшения теплопроводности. Обычно в кастрюлю на огне наливают в воду, в которую ставят вторую кастрюлю с едой. Температура здесь регулируется благодаря более низкой теплопроводности воды и вследствие того, что температура нагревания внутренней кастрюли не превышает температуры кипения воды, то есть 100° C (212° F). Такой способ часто применяют с продуктами, которые легко пригорают или которые нельзя кипятить, например шоколад.

Металлы, которые очень хорошо проводят тепло - медь и алюминий. Медь более теплопроводна, но и стоит дороже. Из обоих металлов делают кастрюли, но некоторая еда, особенно кислая, реагирует с этими металлами, и у еды появляется металлический привкус. За такими кастрюлями, особенно за медными, необходим тщательный уход, поэтому на кухне чаще используют более дешевые и удобные в обращении и уходе кастрюли из нержавеющей стали.

Потребности в теплопроводности зависят от способа приготовления пищи и от вкуса и консистенции, которой хочет добиться повар. Например, при варке обычно нужна более низкая теплопроводность, чем при жарке. Теплопроводность регулируют, выбирая разную посуду, а также используя продукты с большим или меньшим содержанием жидкости. Например, количество масла на дне кастрюли или сковородки влияет на теплопроводность, так же, как и общее количество жидкости в продукте.

Для посуды, предназначенной для приготовления пищи, не всегда используют материалы с высокой теплопроводностью. В духовом шкафу, например, часто используют керамическую посуду, теплопроводность которой намного ниже, чем у металлической посуды. Их самое главное преимущество - способность держать температуру.

Хороший пример использования материалов с высокой теплопроводностью на кухне - плита. Например, конфорки электроплиты сделаны из металла, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла от раскаленной спирали нагревательного элемента к кастрюле или сковородке.

Люди используют материалы с низкой теплопроводностью между руками и посудой, чтобы не обжечься. Ручки многих кастрюль сделаны из пластмасс, а противни вынимают из духовки прихватками из ткани или пластмассы с низкой теплопроводностью.

Материалы с невысокой теплопроводностью также используют для поддержания температуры еды неизменной. Так, например, чтобы утренний кофе или суп, который берут в путешествие или на обед на работу, оставался горячим, его наливают в термос, чашку или банку с хорошей теплоизоляцией. Чаще всего в них еда остается горячей (или холодной) благодаря тому, что между их стенками находится материал, плохо проводящий тепло. Это может быть пенопласт или воздух, который находится в закрытом пространстве между стенками сосуда. Он не дает теплу перейти в окружающую среду, еде - остыть, а рукам - получить ожог. Пенопласт используют также для стаканчиков и контейнеров для еды навынос. В вакуумном сосуде Дьюара (известном как «термос», по названию торговой марки) между наружной и внутренней стенкой почти нет воздуха - это еще больше уменьшает теплопроводность.

Теплопроводность для тепла

Мы используем материалы с низкой теплопроводностью для поддержания постоянной температуры тела. Примеры таких материалов - шерсть, пух, и синтетическая шерсть. Кожа животных покрыта мехом, а птиц - пухом с низкой теплопроводностью, и мы заимствуем эти материалы у животных или создаем похожие на них синтетические ткани, и делаем из них одежду и обувь, которые защищают нас от холода. Кроме этого мы делаем одеяла, так как спать под ними удобнее, чем в одежде. К тому же, температура тела во время сна падает, и нам нужна дополнительная теплоизоляция. Иногда одеяла бывает недостаточно, так как оно не прикреплено к простыням, и через щели, которые образуются, когда мы переворачиваемся во сне, может выйти тепло и просочиться холодный воздух.

Воздух имеет низкую теплопроводность, но проблема с холодным воздухом в том, что обычно он может свободно двигаться в любом направлении. Он вытесняет теплый воздух вокруг нас, и нам становится холодно. Если движение воздуха ограничить, например, заключив его между внешней и внутренней стенками сосуда, то он обеспечивает хорошую термоизоляцию. Животные используют воздух, чтобы улучшить теплоизоляцию своего тела. Например, птицы сидят нахохлившись в холодную погоду, чтобы добавить слой воздуха внутри оперения. Этот воздух почти не движется, поэтому хорошо изолирует от холода. У нас тоже сохранился этот механизм - если нам холодно, то у нас возникает «гусиная кожа». Если бы в процессе эволюции мы не потеряли свою шерсть, то такое «нахохливание» помогало бы нам согреться.

У снега и льда тоже низкая теплопроводность, поэтому люди, животные и растения используют их для теплоизоляции. В свежем не утрамбованном снеге внутри находится воздух, что еще больше уменьшает его теплопроводность, особенно потому, что теплопроводность воздуха ниже теплопроводности снега. Благодаря этим свойствам, ледяной и снежный покров защищает растения от замерзания. Животные роют ямки и целые пещеры для зимовья в снегу. Путешественники, переходящие через заснеженные районы, иногда роют подобные пещеры, чтобы в них переночевать. С древнейших времен люди строили убежища изо льда, а сейчас создают целые развлекательные центры и гостиницы. В них часто горит огонь, и люди спят в мехах и синтетических спальных мешках. Постояльцы рассказывают, что всю ночь им было очень тепло и уютно, хотя не рекомендуют вставать среди ночи в туалет. Благодаря низкой теплопроводности льда из него иногда делают подсвечники, и в Интернете можно найти множество мастер-классов по их изготовлению.

Поддержание температуры тела людей и животных

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности в организме людей и животных необходимо поддерживать определенную температуру в очень узких пределах. У крови и других жидкостей, а также у тканей разная теплопроводность и ее можно регулировать в зависимости от потребностей и окружающей температуры. Так, например, организм может изменить количество крови на участке тела или во всем организме с помощью расширения или сужения сосудов. Наше тело также может сгущать и разжижать кровь. При этом теплопроводность крови, а, следовательно, и части тела, где эта кровь течет, изменяется.

Другие применения

Многие любят отдыхать в саунах или банях, но сидеть там на скамейках из материала с высокой теплопроводностью - было бы невозможно. Требуется много времени, чтобы сравнять температуру таких материалов с температурой тела, поэтому вместо них используют материалы с низкой теплопроводностью, например дерево, верхние слои которого намного быстрее принимают температуру тела. Так как в сауне температура поднимается достаточно высоко, люди часто надевают на голову шапочки из шерсти или войлока, чтобы защитить голову от жары. В турецких банях хамамах температура намного ниже, поэтому там для скамеек используют материал с более высокой теплопроводностью - камень.

Некоторые места для купания, например горячие источники онсэн в Японии - на улице. Тело человека хорошо изолировано жиром, у которого низкая теплопроводность, поэтому люди могут расслабиться и насладиться горячей ванной даже если на улице - мороз. Люди - не единственные существа, оценившие по достоинству эту особенность организма. Макаки тоже очень любят купаться в горячих источниках зимой.

Теплопроводность некоторых материалов

Можно скрыть статьи при частом использовании конвертера. Файлы cookies должны быть разрешены в браузере.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.