Как сделать термоскоп своими руками
Термоскоп своими руками
На приборе, называемом термоскопом (рис. 9), вы сможете наблюдать передачу тепла излучением. Для такого прибора, кроме бутылки, пробки и стеклянной трубки, нужно иметь еще две жестяные полоски размером 25Х8 мм, вырезанные из консервной банки, и дощечку или фанерную длиною в 150 мм и шириною 30-35 мм. Стеклянную трубку изогните под прямым углом. Длина одного колена изогнутой трубки должна быть 50-60 мм, а второго — 180-200 мм. Как изгибать стеклянные трубки?ЛИ В этом вам может помочь вышеприведенная статья.
Просмотр содержимого документа
«Термоскоп своими руками»
Жылудың теориясының пайда болуы
Огромный класс физических явлений, которые мы наблюдаем постоянно в повседневной жизни, связан с теплотой. Сейчас мы считаем, что при нагревании тела происходит увеличение его внутренней энергии, при охлаждении – ее уменьшение. При контакте тел с разной температурой происходит теплообмен, в процессе которого более нагретое тело передает часть свой внутренней энергии менее нагретому телу. Но для того, чтобы сформулировалить сами понятия температуры и энергии потребовалось более двух столетий, вплоть до опытов Джоуля, исследовавшего взаимопревращение различных видов энергии, и открытия Броуном движения пыльцы в капле воды. Сначала же, для того чтобы исследовать теплоту, нужно было придумать прибор для ее измерения – термометр.
Уже в XVII веке термометры были широко распространены, Галилей поводил измерения температуры. Производились они термоскопом – прибором, в котором столбик воды в тонкой и длинной (около 50 см) запаянной трубке поднимался или опускался в зависимости от температуры так же, как и в современном термометре, а позже температуру измеряли прямыми аналогами нашего термометра. Как видно из рисунка, термоскопы измеряли давление и температуру одновременно, так что использовать их в качестве измерительного прибора было сложно, а вот уже термометры можно было градуировать, и Габриель Фаренгейт (1686–1736) ввел температурную шкалу, применяющуюся в наше время. Чуть позже, в 1730 г., появилась шкала Рене Реомюра (1683–1757). А шкала, предложенная в 1694 г. Карло Ренальдини, использующая как опорные точки температуры кипения и замерзания воды, утвердилась после предложения Цельсия (1701–1744) разбить отрезок между этими точками на 100 градусов.
Рис. 1. Схема термоскопа Галилея, термоскоп (отсутствует трубка) и термометры середины XVII века
Интервал температур, которые могли быть получены к середине XVIII века, был достаточно значителен – от точки замерзания ртути (–40 °C) до точки возгонки алмаза(около 4500 °C). Низкие температуры получались с помощью охлаждающих смесей, а высокие – интенсивным поддувом кислорода или фокусировкой солнечных лучей.
О том же, что именно измеряется термометром, мнения были самые противоречивые. Не смотря на то, что нагревание тел при трении наблюдал еще Бойль, большую популярность имела теория теплорода – невесомая жидкость, избыток которой приводит к нагреванию тел, недостаток – к охлаждению. (Вспомните, какие еще невесомые жидкости с похожими свойствами «изобретались» для объяснения явлений, природа которых была еще невыяснена.) В противовес теплороду выдвигались теории, связывавшие тепло с движением молекул.
Даниил Бернулли в «Гидродинамике» (1738 г.) представлял воздух как совокупность мельчайших частиц, а температуру и давление газа на стенки – как результат движения частиц и их столкновений со стенками.
Михаил Ломоносов в 1744 г. представил в Академическое собрание свою работу «Размышления о причине теплоты и холода». Она была опубликована только через шесть лет,в 1750 г., вместе с другой, более поздней, работой «Опыт теории упругости воздуха». В отличие от Бернулли, Ломоносов пытался объяснить еще и колебательные свойства воздуха, поэтому он ввел предположение о вращательном движении частиц. В этой же работе предполагалось существование абсолютного нуля температур – состояния, в котором молекулы любого тела неподвижны.
В опубликованной в 1750 г. работе «Размышления о количестве теплоты, которое должно получаться при смешении жидкостей, имеющих определенные градусы теплоты» Рихман решил задачу о температуре, которая установится в смеси двух жидкостей, взятых при разных температурах.
В 1777 г.Лавуазье и Лаплас, построив ледяной калориметр, определили удельные теплоемкости различных тел. Казалось бы, все основные положения газово-кинетическойтеории к концу XVIII века уже были созданы, все качественные эксперименты поведены, но были некоторые эксперименты, не позволяющие ни теории теплорода, ни кинетической теории окончательно утвердиться.
Эксперименты Джозефа Блэка (1728—1799)
В 1762 г. Джозеф Блэк обнаружил, что для плавления льда нужна теплота. Т. е., если нагревать смесь воды и льда, температура смеси некоторое время (пока не растает лед) изменяться не будет, несмотря на то, что тепло подводится. Почему это происходит и куда девается теплота, было не понятно. Теплоту, нужную для плавления льда, назвали «скрытой», и этот термин – «скрытая теплота плавления» – можно и сегодня встретить в литературе. Так же ведет себя жидкость при кипении – до тех пор, пока не закончится процесс испарения, температура подниматься не будет. Ни теплород, ни кинетическая теория того времени объяснить опыты Блэка не могли.
Видеофрагмент 1. Скрытая теплота
Заметим, что постоянство температуры смеси лед–вода к этому времени уже использовалось в термометрах – ведь для калибровки точек отсчета (0 °C и 100 °C) нужно, чтобы смесь хорошо держала температуру.
Эксперименты Бенджамина Румфорда (1753–1814) и Гемфри Дэфи (1778–1829)
Рис. 2. Страница из работы Румфорда
Объяснить это явление, используя теорию теплорода, было невозможно, поскольку не было тела с более высокой температурой, которое могло бы передать теплород сверлу. Но оппоненты предположили, что теплород выделяется из металла при образовании металлических стружек. Тогда Румфорд использовал тупое сверло, при котором образуется меньше стружек, следовательно, должно выделится меньше теплорода. Однако наблюдался противоположный эффект – температура еще больше повышалась. Из опытов Румфорд сделал заключение, что теплота может создаваться без ограничений, что теплота – это свойство самого вещества.
Следующий опыт Румфорд провел, поместив в вакуум два тела – нагретое и холодное. Из его теории следовало, что в вакууме, без контакта тел, передачи тепла не будет. К сожалению экспериментатора, холодное тело нагревалось, а теплое – охлаждалось. Объяснить этот опыт без привлечения теплорода казалось невозможным.
Еще один эксперимент Румфорда был бы решающим, если был доведен до конца. В стакан наливался концентрированный раствор соли, сверху аккуратно доливалась чистая вода. Существование границы соляной раствор–вода доказывалось тем, что на ней могла лежать капля гвоздичного масла – ее плотность больше плотности воды, но меньше плотности соляного раствора. Постепенно раствор соли проникал в воду – это было бы невозможно без движения молекул, ведь соль тяжелее воды. Если бы у этого эксперимента было продолжение – зависимость скорости диффузии от температуры, понятие температуры в значительной степени прояснилось бы.
Ученик Румфорда, английский ученый Гемфри Дэфи, продолжил его опыты, нагревая трением кусочки льда. Два куска льда он поместил их в сосуд, из которого был откачан воздух, и с помощью часового механизма растопил их.
Опыты Вильяма Гершеля (1738–1822)
В 1800 г. английский астроном Вильям Гершель опубликовал работу «Опыты по преломляемости невидимых солнечных лучей». Он разместил термометры в темном помещении за пределами спектра – и с красной стороны спектра, и с синей. Термометры с синей стороны не нагревались, а с красной стороны спектра шел интенсивный нагрев. Невидимые лучи, переносящие тепло, были названы «инфракрасными». Таким образом, стало понятным, как передается тепло через вакуум.
Термос своими руками: инструкция по изготовлению
Термос представляет собой специальное приспособление, которое используют для продолжительного сохранения продуктов питания: горячих— горячими, а холодных— холодными. Атакже его можно использовать для приготовления различных настоев или каш. Этот предмет является нужным, полезным и практичным.
Как сделать термос вдомашних условиях изподручных материалов?
Бывают ситуации, когда термос нужен, аего просто неоказывается под рукой, а тот, что есть, из-за ветхости или повреждений невозможно использовать внужных целях. Чтобы как-то решить эту проблему, предлагаем сделать термос вдомашних условиях изподручных материалов. Для этого потребуется немного времени инекоторое количество самых обычных материалов, которые есть вкаждом доме.
Термос, сделанный своими руками, можно вполне успешно использовать поего прямому назначению— для сохранности продуктов илиже вкачестве учебного проекта для урока физики вашего ребенка. Еще сошкольных лет каждому известно, что термос устроен попринципу сосуда Дьюара. Тоесть всосуд большего диаметра нужно поместить сосуд меньшего диаметра, амежду ихстенками создать условия для уменьшения теплопроводности (вакуум). Естественно, вакуум вдомашних условиях создать неудастся, авот уменьшить теплопроводность вполне возможно.
Для того чтобы сделать термос вдомашних условиях, нам понадобятся следующие материалы иприспособления:
Выбирая бутылку, следует учитывать некоторые параметры, которые важны для самодельного термоса:
Бутылку следует равномерно обернуть или несколькими слоями старых газет, или бумажными полотенцами (слоев должно быть неменьше трех). Чтобы надежнее зафиксировать полотно бумаги, можно воспользоваться скотчем или изолентой. Дальше все обматываем алюминиевой фольгой. Для надежной фиксации также используем скотч. Излишки бумаги ифольги можно срезать ножницами. Убедитесь, что вокруг горлышка срезано достаточно материала, чтобы можно было пить жидкость без препятствий. Также учтите, что бумага никоим образом недолжна выглядывать из-под фольги. Если впроцессе обертывания фольга оборвалась, тоееможно подклеить скотчем. Для того чтобы фольга надежно держалась набутылке итакой самодельный термос еще лучше сохранял тепло, рекомендуется обмотать бутылку изолентой черного цвета. Для этого следует прикрепить край изоленты кверхней части бутылки иобмотать бутылку понисходящей спирали, закрывая всю поверхность термоса. Такое покрытие сделает термос более надежным, иего можно будет использовать неоднократно.
Одним изкритериев выбора термоса является длительность сохранности нужной температуры. Поэтому чтобы проверить, как долго будет сохранять температуру термос, сделанный вдомашних условиях, следует это проверить. Для этого втермос следует залить горячей воды исразуже измерить еетемпературу, азатем проверять еечерез каждые 30минут. Если эффективность удерживания тепла вас неустроит, томожно добавить количество изоляционных слоев или изготовить термос другим методом.
Как сделать пробку для термоса своими руками?
Со временем пробка на термосе изнашивается. Вэтом случае вполне возможно сделать пробку для термоса своими руками. Для этого нам понадобится кусок плотного пенопласта, пищевая пленка, ножницы. Изпенопласта нужно вырезать пробку нужного размера, обернуть его пищевой пленкой, чтобы оннеосыпался. Ачтобы такая пробка невыталкивалась горячим воздухом изтермоса, томожно посередине сделать прокол иголкой отшприца.
Термос для еды своими руками
Если вылюбите длительные прогулки пешком или навелосипедах, зимнюю рыбалку или походы загрибами, товам пригодится термос для еды, который вполне возможно сделать своими руками. Соорудить емкость, хорошо удерживающую тепло, несложно.
Для этого вам понадобится:
Утеплитель следует раскроить всоответствии сразмерами имеющейся банки— крышки, дна, ивысоты банки. Для крышки важно сделать соответствующий еевысоте запас— это поможет дольше сохранить тепло втаком термосе. Все детали аккуратно вырезать ножницами. Круги скотчем прикрепить кдну икрышке банки. Такимже образом закрыть ибока. Еду втакой термос лучше укладывать завернутой вфольгу. Аможно поставить маленькие бутылочки сдетским питанием исмело отправляться напрогулку. Также можно сшить специальный мешочек изплотной ткани сручками (например, изстарых джинсов) илиже обвязать нитками. Таким образом, термос для еды будет иметь более удобный ипривлекательный вид.
Термос для живца своими руками
Снаступлением холодов многие любители зимней рыбалки сталкиваются спроблемой сохранности живца вживом виде. Сцелью нормальной транспортировки идлительного пребывания живца наморозе вживом виде используются специальные емкости, которые называются каны. Используя «эффект термоса» можно вполне самостоятельно ибез особых затрат соорудить кан для живца своими руками.
Для этого нам понадобятся такие материалы иинструменты:
Меньшая емкость располагается вбольшей, амежду ними располагается теплоизолятор, который изамедлит процесс замерзания воды внутри кана. Собрать такой термос для живца своими руками можно за Главное правильно сделать замеры ивырезать поним соответствующие детали— для утепления дна, стенок икрышки. Эти детали можно приклеить кбольшей емкости клеем или двухсторонним скотчем. Так утепленное ведро устанавливается вбольшее ведро. Если будут иметься пустоты между ведрами, тоихлучше заполнить кусками изоляционных материалов. Также утепляем икрышку кана. При желании сделанный своими руками термос для живца можно поместить вчехол избрезента икнему прикрепить лямку изстарого ремня или старой сумки.
Сумка-термос своими руками
Для поездки наотдых, напикник, надачу, кморю такая вещь как сумка-термос стала уже обязательной принадлежностью. Конечноже, стоит такое удовольствие недешево, нонерасстраивайтесь. Можно, проявив немного терпения, смекалки создать сумку-термос своими руками.
Для создания такого шедевра домашнего обихода нам потребуются:
Итак, подбираем или сколачиваем сами ящик изфанеры нужного размера. Делаем тщательные замеры иналисте фольгированного пенополиэтилена делаем выкройку. Вырезаем детали для дна истенок так, чтобы они плотно прилегали кстенкам ящика. Стыки можно скрепить степлером, азатем повнутренним углам пройтись упаковочным скотчем, аповнешним углам— двухсторонним скотчем (чтобы готовое изделие было надежно прикреплено). При желании ящик можно обклеить пенополиэтиленом иснаружи— это только увеличит сохранность тепла или холода в термо-сумке. Такимже образом отделываем икрышку ящика, которую можно прикрутить кящику петлями, аможно просто приделать удобную ручку для открывания. Изплотной ткани пожеланию можно сшить прочный чехол сручками. Так будет удобнее пользоваться сумкой-термосом.
Естественно, такая сумка-термос несможет самостоятельно охлаждать продукты, ноона сможет сохранять ихсвежими иохлажденными втечение определенного времени.
Что делать, если термос плохо держит тепло?
Естественно, термос, который выизготовите собственными руками, будет уступать фабричному аналогу. Но согласитесь, в ситуациях такое изделие вполне окажется палочкой-выручалочкой. Более того, можно смело поэкспериментировать сдругими теплоизоляционными материалами, что позволит улучшить свойства термоса вразы. Например, вместо бумаги взять пенопласт, вату, поролон, увеличить количество слоев пенополиэтилена ит. п.
Как сделать простую термопару (электричество из двух проволок)
Приветствую всех любителей помастерить, предлагаю к рассмотрению инструкцию по изготовлению простой термопары. Автор ее изготовил, чтобы проверить, какое напряжение и ток она сможет вырабатывать. При измерении у автора термопара выдала 50 мВ и показала ток примерно в 5 мкА.
Конечно, показания довольно скромные, но если таких термопар сделать много, можно соорудить небольшой тепловой генератор. К тому же такую термопару можно использовать в качестве датчика температуры. Собрано все просто, если самоделка вас заинтересовала, предлагаю изучить ее более детально!
Материалы и инструменты, которые использовал автор:
Список материалов:
— константан (проволока от низкоомного резистора ПЭВ-10);
— медная проволока.
Процесс изготовления самоделки:
Шаг первый. Добываем материалы
В качестве материала понадобится кусок медной проволоки, а также будет нужна проволока из резистора ПЭВ-10, подобная проволока встречается и в заграничных аналогах типа 1R00JSMT.
Шаг второй. Скрутка и сварка
Делаем скрутку из двух проволочек, а затем концы проволок нужно сварить. Для сварки автор использует турбозажигалку. Именно в месте сварке при нагревании будет возникать разница потенциалов и по проводникам начнет течь ток. В идеале, должна получиться капелька из двух сваренных металлов.
В завершении скрутку, наверное, нужно раскрутить, иначе будет возникать короткое замыкание.
Шаг третий. Испытания
Подключаем к проводникам мультиметр и разогреваем место сварки обычной зажигалкой. У автора на мультиметре появилось напряжение в 50 мВ, это максимальное напряжение, которое выдает одна скрутка.
Что касается тока, то у автора мультиметр показал 5мкА.
Автоматическая термокамера своими руками
Популярное сообщение
Вложенные превью
Раз у вас была ненужная духовка, почему не использовали ее вместо фанерной камеры?
Красивая стеклянная дверца совсем не нужна！Не тратьте на неё время и усилия. Во время обжарки в камере ничего не видно из-за дыма. Во время варки на пару ничего не видно из-за конденсата.
Кстати, о паре. идея с УЗ-испарителем интересная. Вот только, как я понимаю, это сделано даже без предварительных расчётов получаемой влажности? Уж больно низкая производительность у таких испарителей. Сколько воды он испаряет и на какой объём камеры, за какое время?
Короб мы собрали из двух слоев 10мм фанеры.
Какой литраж ящика получился?
а капельный это как сделать своими руками?
это как сделать своими руками?
Итак, отвечу на вопросы.
Раз у вас была ненужная духовка, почему не использовали ее вместо фанерной камеры?
Какой литраж ящика получился?
Да, вы правы, абсолютно без расчетов. Мы даже не верили в жизнеспособность этой идеи до конца, если честно и первый запуск был скорее пробным. Испаряет примерно 100 мл воды за 30-40 минут, объем выше указал. При приоткрытии крышки пар выходит очень заметно. По сути получилась по большей части капельная система, потому что пар конденсируется в трубке и половина просто капает на дно.
Если так, то этого количества воды для хорошего пара вполне достаточно. Здесь я писал на эту тему:
Насчет пара есть еще идея сделать выход из емкости с водой намного больше диаметром и подвести его к вентилятору в камере, чтобы он как бы «засасывал пар из емкости. В бОльшей трубке пар будет меньше конденсироваться, а вентилятор будет этот ультразвуковой пар разбрасывать сразу на кольцевой тэн. В итоге система немного напоминает трубки на бойлерных пароконвектоматах. Таким образом можно вероятно отказаться от компрессора. Но пока что я настолько доволен результатом, что наверное оставлю сейчас так как есть.
но что то толковой идеи не нашел, кроме как руками поджигать.
Свеча накаливания от дизеля. Достаточно просто автоматизировать, как мне кажется.
Бомбардир , тут у меня в голове целый ряд проблем. Так как хочу чтобы всё происходило в одной камере, нужно перед началом подачи пара проветрить камеру, и потушить дымогенератор. Или перекрыть доступ дыма, а генератор пусть вхолостую догорает. В общем пока что какой то цельной концепции не родилось у меня. Я неправильно может выразился. Автоматизировать не поджиг, а весь процесс. а для поджига можно и нихрома намотать, благо из-за вейперов нихром сейчас можно на каждом углу купить.
Бомбардир , не готов утверждать на 100%, но она не сможет работать непрерывно более 5-10минут, и ей нельзя контактировать с опилками. В дизеле ведь она форкамеру = воздух греет.
rwxxik , из всего что видел на форуме, по моему мнению, наиболее стабилен и автоматичен дымогенератор по типу борняка. С Вашими руками и головой, я думаю сделать его не сложно) а так цена 150у.е
shatunov , Вообще борниак мне нравится. И корпус крутой, и дымогенератор реально удобный, если его с охлаждающим блоком использовать. Вот взять бы борниака, вкрутить туда пар и контроль температуры. Было бы прям идеально. Но цена на них кусается.
shatunov , Вообще борниак мне нравится. И корпус крутой, и дымогенератор реально удобный, если его с охлаждающим блоком использовать. Вот взять бы борниака, вкрутить туда пар и контроль температуры. Было бы прям идеально. Но цена на них кусается.
Ну понятно что дорабатывать надо. Мне корпус там нравится и конструкция дымогенератора.
Павел Агапкин (Колбаскин), Мы сейчас только о дымогенераторе борняк)
shatunov , да я про борняк тоже. Нет конвекции внутри. Только забортный холодных воздух для «сушки».
Отзыв по результатам 7 партий колбасы.
Ну и из украшательств: Добавил светодиодную индикацию режимов.
Пока что всё. Но мы продолжаем улучшать.
Немного новостей, вдруг кому интересно что получится.
Наша самописная программа оказалась, мягко говоря, не очень корректной. Поэтому будем прибегать к помощи опытных программистов. А тут уже можно разгуляться с функциями. Что хотим реализовать:
Во-первых, на ПЛК-73 есть три свободно назначаемые кнопки, каждая из которых будет входить в меню редактирования параметров определенного режима: Обсушка, обжарка, варка. В Меню параметров режима можно выбрать температуру внутри камеры, температуру в продукте для перехода на следующий режим или вовсе отключить этот режим. В Обжарке еще в будущем будет возможность еще активировать/деактивировать подачу дыма.
Во-вторых, отображение на индикаторах режима и отображение на экране целевой и текущей температуры.
Ну и в третьих Возможно настроить переход на следующий режим не по температуре колбасы, а по времени.
Буду рад, если люди, работавшие на профессиональном оборудовании подскажут и скорректируют мои мысли по режимам.
Ну и второе важное обновление, то, что начали проектировать новый корпус, а то фанера, конечно, это несерьезно.
Раму решили делать из аллюминиевого конструкционного профиля, и покрыть листовой нержавейкой.
Как видно, обдув и ТЭН будет находиться сверху камеры, решетка сделана для лучшего распределения горячего воздуха, чтобы горячий нагретый воздух подавался вдоль стенок. Туда же, к ТЭНу, будет выведен капельный увлажнитель.Сверху сделал вентиляционные отверстия, так как мой вентилятор ощутимо греется, да и вообще, нечего там теплу делать. Аппаратура будет слева, отверстие под контроллер тоже заранее спроектировал.
Пока что не продумана вентиляция камеры, но идеи уже есть, скорее на задвижках и сервоприводах.