Truyền nhiệt và cách nhiệt cho ngôi nhà: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ
0
Chạy mô phỏng
Cần đăng nhập để mở; tài khoản miễn phí.
Luôn dùng bản mới nhất; khi bạn sửa lần đầu mới tạo bản riêng, bản gốc không đổi.

Truyền nhiệt và cách nhiệt cho ngôi nhà: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ

Một ngôi nhà mất nhiệt qua tường, trần mái, cửa sổ, sàn và khe hở gió lùa. Chọn cách nhiệt tường, trần, kính một lớp hay hai lớp, chèn khe cửa; đặt nhiệt độ ngoài trời, công suất lò sưởi và nhiệt độ cài đặt. Đồ thị nhiệt độ theo thời gian trong 24 giờ, biểu đồ nhiệt mất qua từng phần và điện năng, chi phí mỗi ngày. Thí nghiệm phụ: thanh đồng, nhôm, thép, gỗ, nhựa gắn đinh bằng sáp nhúng vào nước nóng.

Gắn với chủ đề Nhiệt của Khoa học tự nhiên 8, bài sự truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt và ứng dụng cách nhiệt trong đời sống. Ngôi nhà một tầng (sàn 100 m²) được mô hình hoá như một khối có nhiệt độ đều: nhiệt mất qua mỗi phần bằng hệ số U × diện tích × chênh lệch nhiệt độ, còn gió lùa mang không khí ấm ra ngoài; lò sưởi có bộ điều nhiệt bật tắt quanh nhiệt độ cài đặt. Đổi từng lựa chọn (tường có lớp bông khoáng, trần mái cách nhiệt, kính đơn – kính hộp – kính low-E, chèn khe cửa) và xem ngay biểu đồ nhiệt mất qua từng phần cùng số kWh mỗi ngày. Tắt lò sưởi để thấy nhà cách nhiệt tốt nguội chậm hơn nhiều; đường xám giữ lại lần chạy trước để so sánh. Hạ nhiệt độ ngoài trời xuống −10 °C: lò sưởi nhỏ không giữ nổi nhà không cách nhiệt. Tab thí nghiệm cho thấy sáp trên thanh kim loại chảy xa và nhanh, còn trên gỗ, nhựa gần như không chảy. Câu hỏi gợi ý: – Phần nào của ngôi nhà làm mất nhiều nhiệt nhất khi chưa cách nhiệt? Vì sao? – Vì sao kính hộp hai lớp giữ nhiệt tốt hơn kính đơn? – Vì sao tay cầm nồi thường làm bằng gỗ hoặc nhựa?

Tham số điều chỉnh được

  • Trần mái
  • Nhiệt độ nước nóng (thí nghiệm thanh) (60–100 °C)
  • Nhiệt độ ngoài trời (-10–20 °C)
  • Phần hiển thị
  • Tường
  • Công suất lò sưởi (0–15 kW)
  • Giá điện (0,05–0,5 $/kWh)
  • Chèn kín khe cửa (chống gió lùa)
  • Cửa sổ
  • Nhiệt độ cài đặt (16–24 °C)