Curieho motory ve výuce fyziky
| Název práce v češtině: | Curieho motory ve výuce fyziky |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Curie engines in physics teaching |
| Klíčová slova: | Curieho teplota|Curieho stroje|feromagnetismus|výuka fyziky |
| Klíčová slova anglicky: | Curie temperature|Curie-point heat engines|ferromagnetism|physics teaching and learning |
| Akademický rok vypsání: | 2018/2019 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra didaktiky fyziky (32-KDF) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Petr Kácovský, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno vedoucím/školitelem |
| Datum přihlášení: | 02.08.2019 |
| Datum zadání: | 09.08.2019 |
| Datum a čas obhajoby: | 01.07.2021 08:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 27.05.2021 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 27.05.2021 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 01.07.2021 |
| Oponenti: | RNDr. Věra Koudelková, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Detailně se seznámit s fyzikální podstatou fázového přechodu mezi paramagnetickou a feromagnetickou fází látky.
2) Na základě rešerše literatury popsat základní modely Curieho strojů, které výše uvedeného fázového přechodu využívají. 3) Z nalezených modelů vybrat (či samostatně navrhnout) spolehlivě fungující konstrukci Curieova motoru, tuto konstrukci provést a návod na ni publikovat ve Sbírce fyzikálních pokusů. 4) Navrhnout začlenění Curieova motoru do výuky na úrovni střední školy. |
| Seznam odborné literatury |
| Barnes, G. (1986). Rotary Curie-point heat engine. The Physics Teacher 24, 204.
Fuka, J., & Havelka, B. (1965). Elektřina a magnetismus. Praha: SPN. Houdek, V. (1984). Obecná fyzika II – Elektřina a magnetismus. Praha: SPN. Chiaverinna, Ch., & Lisensky, G. (2014). Nickel Curie point engine. The Physics Teacher 52, 250. Miyazaki, T., & Jin, H. (2012). The Physics of Ferromagnetism. Berlin: Springer. Rauner, K. (1996). Několik demonstračních pokusů z magnetismu. In: Sborník Veletrhu nápadů učitelů fyziky 1, 20-24. Sedlák, B., & Štoll, I. (2012). Elektřina a magnetismus. Praha: Karolinum. Toftlund, H. (1987). A rotary Curie point magnetic engine: A simple demonstration of a Carnot-cycle device. American Journal of Physics 55, 48. |
| Předběžná náplň práce |
| V následujících kapitolách provedeme rešerši literatury týkající se magnetických vlastností látek a fázových přechodů s důrazem na přechod mezi feromagnetickou a paramagnetickou látkou. Následně popíšeme, zkonstruujeme a ověříme funkčnost několika konstrukcí Curieho motorů, což jsou motory fungující na principu změny magnetického chování látek při fázové přeměně způsobené zahřátím látky. Na závěr navrhneme aktivity pro studenty týkající se konstruování Curieho motorů a poznávání fyzikálních jevů pozorovatelných kolem Curieho motorů. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| In the following text, we will firstly examine the literature concerning the magnetic properties of materials and their phase transitions. In particular, we will focus on the transition from ferromagnetic to paramagnetic phase. Secondly, we will characterise, construct and assess the functionality of several models of Curie-point heat engines, whose operation is based on the change of substances’ magnetic properties upon heating. Finally, we will suggest on-topic student activities focused on the construction of Curie-point heat engines, as well as the examination of the occurring physical phenomena. |