Интегрированный урок теории горения и взрывов и физики
Тема «Физика взрыва»
Цель урока: обобщение знаний закона Менделеева - Клапейрона, формирование знаний о физических особенностях взрывов, формирование практических умений при расчете основных параметров газа
Технология: технология развития критического мышления, компьютерные технологии
Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер
Ход урока
1 Стадия вызова
Один из наиболее мощных физических взрывов на территории России произошел в 50-х годах на Бийской ТЭЦ-2. Тогда погибло более 40 человек (точная цифра до сих пор не известна), а обломки взорвавшегося котла, оборудования станции и фрагменты её здания (а оно было почти полностью разрушено) были разбросаны в радиусе порядка километра.
-Что могло привести к взрыву котла?
-От чего зависит сила физического взрыва?
-Что вызывает разрушения?
После обсуждения ответов обучающиеся самостоятельно заполняют таблицу
Причины физических взрывов | Факторы влияющие на силу взрыва | Основные причины разрушений |
2 Стадия осмысления
Чтобы убедиться в правильности наших предположений давайте вспомним, какие мы знаем физические взрывы (заполняется схема)
Основной вывод: Физический взрыв - это обычно взрыв сосудов, находящихся под повышенным давлением, содержащихся в них паров или газов. Их основа - не химическая реакция, а физический процесс высвобождения внутренней энергии сжатого или сжиженного газа. Сила такого взрыва зависит от величины внутреннего давления, а разрушения вызывают ударная волна от расширяющегося газа или осколки разорвавшегося сосуда. Взрыв может произойти, например, при падении баллона с газом.
? Как определить давление в закрытом сосуде
! По уравнению Менделеева-Клапейрона
Многие жидкости хранятся и используются в условиях, когда давление их паров значительно выше атмосферного. К числу таких жидкостей относятся сжиженные газы (пропан, бутан, кислород, углекислый газ, ацетилен). Если емкость (баллон, цистерна) со сжатыми иди сжиженными газами повреждается, то эти газы, вырываясь наружу, разрывают стенки сосуда, в котором находились. Образуется ударная волна, несущая в себе и газы и осколки сосуда.
? Вернемся к таблице, которую мы заполняли вначале занятия и еще раз проанализируем основные причины взрывов сосудов, работающих под давлением (заполняется схема)
? Какое давление обычно бывает в газовых баллонах
! Основным видом газовых баллонов (около 85 %) являются резервуары вместимостью 50 и 27 л, рассчитанные на рабочее давление 1,6 Мпа (16 атм). По данным заводов изготовителей, диапазон давлений разрушения составляет для баллонов вместимостью 5 л – 12-16 Мпа (120-160 атм), для 27л – 7,5-13 Мпа (75-130 атм), а для 50 л – 7,5-12 Мпа (75-120 атм). Промышленные 40-литровые баллоны рассчитаны на давление, в 1,5 раза превышающее рабочее давление газа.
3 Стадия рефлексии
Решение задачи
Баллон вместимостью 40 л. содержит углекислый газ массой 1,98 кг. Баллон выдерживает давление не выше 3*10^6 Па. При какой t возникает опасность взрыва?
Подведение итогов урока
