Curieho motory ve výuce fyziky
| Thesis title in Czech: | Curieho motory ve výuce fyziky |
|---|---|
| Thesis title in English: | Curie engines in physics teaching |
| Key words: | Curieho teplota|Curieho stroje|feromagnetismus|výuka fyziky |
| English key words: | Curie temperature|Curie-point heat engines|ferromagnetism|physics teaching and learning |
| Academic year of topic announcement: | 2018/2019 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Physics Education (32-KDF) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Petr Kácovský, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned by the advisor, waiting for guarantor's approval |
| Date of registration: | 02.08.2019 |
| Date of assignment: | 09.08.2019 |
| Date and time of defence: | 01.07.2021 08:00 |
| Date of electronic submission: | 27.05.2021 |
| Date of submission of printed version: | 27.05.2021 |
| Date of proceeded defence: | 01.07.2021 |
| Opponents: | RNDr. Věra Koudelková, Ph.D. |
| Guidelines |
| 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. |
| References |
| 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. |
| Preliminary scope of work |
| 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. |
| Preliminary scope of work in English |
| 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. |