Tepelné motory a odpalovačka

V první, výrobní časti jsme vyrobili odpalovačku pro ukázku izochorického děje nebo demonstraci funkce zážehového motoru. Odpalovačka má základ v generátoru vysokého napětí (podle našich odhadů generuje napětí okolo 200 kV). Dá se použít i pro ukázku vedení elektrického proudu v plynech nebo pro pokusy s krupicí a ukázkou elektrického pole. 

Díky obětavosti Martina H. a jeho práci s destruktivními nástroji jsme spatřili jinak téměř nedostupný obsah generátoru VN - nachází se zde klasické trafo, které transformuje přerušovaný stejnosměrný proud.  

Odpalovačka má více možností využití. Při jednom z nich elektrická jiskra zapálí lihové výpary v krabičce od filmu a krabička je schopna vyletět přes 5 metrů vysoko. Pokus je velmi efektní a je doprovázen pěkným zvukovým doprovodem. 

Během setkání jsme zabrousili i do teorie spalovacích motorů, odvodili teoretickou účinnost tepelných motorů a ukázali si nový přírůstek do půjčovny pro učitele, Stirlingův motor ve verzi, která funguje spolehlivě již při položení na hrnek s horkým čajem. 

To, že plyn může konat práci, jsme demonstrovali při zahřívání láhve s nasazeným balónkem a zvedáním malého modelu autíčka.  

Pro ukázky stavových změn jsme si vyrobili mrak v láhvi. Princip je jednoduchý, vezmeme PET láhev s cykloventilkem ve víčku, nalijeme trochu lihu a zavřeme a natlakujeme zhruba na 3 atmosféry. Po rychlém otevření víčka (nebo puštění vzduch venilkem) dojde k rychlému poklesu teploty vlivem expanze a dojde ke kondenzaci lihových par a vzniku miniaturních kapiček - tento děj zviditelňuje páry, které změní plynnou fázi na kapalnou. 

Ukázali jsme si i ochlazení CO2 bombičky při prudkém otevření pomocí přípínáčku nebo nástavce na sifonovou láhev a spočítali látkové množství oxidu uhličitého v bombičce. 

V teoretické části jsme probrali zjednodušené p-V diagramy a možnosti jejich rozboru ve výuce.