Главная Работы на конкурс Предметное образование Физико-математические дисциплины
Исследовательский проект «Применение фазовых переходов в технике»
Автор: Олифир Леонид Андреевич
Место работы/учебы (аффилиация): ГБОУ лицей №410 Пушкинского района Санкт-Петербурга, 8 класс
Научный руководитель: Суровцева Ольга Дмитриевна
Человек в современном мире стремится исключить человеческий фактор, человеческое вмешательство из различных областей своей деятельности. В первую очередь — это разгрузка (вплоть до полного освобождения) человека от рутинных операций там, где требуется постоянное внимание и простое следование инструкциям, где нужно выполнять много однообразных действий. Вторая причина заключается в том, что человек может допускать ошибки в силу разных (психологических, физиологических…) факторов.
Человеческий фактор — многозначный термин, описывающий возможность принятия человеком ошибочных или алогичных решений в конкретных ситуациях. Конструкторы различной техники, устройств и т. п. стараются предусмотреть, не допустить и уменьшить последствия такого поведения человека.
Простым примером необходимости изобретения автономных и автоматических конструкции является растениеводство. Данный вид сельского хозяйства требует постоянного соблюдения ряда строгих условий, таких как: сохранение определённого уровня содержания кислорода; температуры; влажности в теплицах для выращивания растений. Изучая устройство и действие предлагаемых на рынке механизмов для поддержания микроклимата в теплицах, я пришёл к выводу, что многие из них зависимы, например, от подачи электроэнергии, а другие имеют высокую стоимость из-за дорогих компонентов.
Проанализировав данную проблему, я понял, что необходим поиск наиболее дешевых, одновременно надёжных компонентов для создания автономных и автоматических систем создания микроклимата в растениеводстве. В качестве рабочего тела для механизмов систем терморегулирования целесообразно использовать алканы (парафины), а в частности вазелин, который является одним из продуктов переработки нефти, он очень дёшев. Его температура плавления около 27…300 С, а это как раз предельно допустимый температурный режим в теплицах.
В литературе я нашёл подтверждение целесообразности использования фазового перехода вещества в создании различных механизмов и систем. По мнению различных авторов перспективным, активно развивающимся направлением является использование веществ с фазовым переходом. Всё сказанное выше определило актуальность моей работы.
Цель работы: создать механизм (гидроцилиндр) работающий на принципе расширения и сжатия вещества при фазовом переходе, экономически более целесообразный, чем существующие аналоги.
Задачи:
- Изучить теорию по теме.
- Изучить современное состояние вопроса.
- Провести эксперименты.
- Спроектировать, изготовить и испытать гидроцилиндр для привода механизма автоматического проветривания теплицы.
Объект исследования: физическая химия.
Предмет исследования: расширение и сжатие вещества при фазовом переходе.
Методы исследования:
- анализ прочитанной литературы;
- опыты;
- эксперимент.
Практическая значимость: создание экономически выгодного механизма для применения в широкой области сельского хозяйства.
Теоретическая значимость: заключается в возможности демонстрации на созданной модели принципов физической химии, в частности фазового перехода вещества.
Внедрение: данная модель будет установлена в теплице на садовом участке.
Смотреть похожие работы
Проектная работа «Виртуальная лаборатория и система тестирования по физике (с элементами искусственного интеллекта)»
Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы
Исследовательская работа «Исследование полёта тела, брошенного под углом к горизонту»
Исследовательский проект «Ускорение свободного падения»
Статья «Теоретическое обоснование создания механизмов с энергетическим самообеспечением»
Исследовательская работа «Атмосферное давление и жизнь на Земле»
Исследовательская работа «Моделирование физических явлений средствами scratch-технологий как способ познания окружающего мира»
Мероприятие завершено
Добавить комментарий