Интерактивная лаборатория учителя по свойствам газов

Стоимость — 59 700 руб.

Лаборатория по газовым законам предназначен для экспериментальной демонстрации основных закономерностей, изучаемых по теме «Молекулярная физика», знакомства учащихся с такими понятиями, как изопроцессы в идеальном газе, работа газа, циклический процесс, насыщенный пар. 
Кроме того, в рамках лаборатории выполняется расчетное моделирование процесса сжатия и расширения газа с учетом влияния теплообмена. Набор включает в себя установку ««Изотерма»», в которую встроен датчик объема газа, установку ««Изохора»», в объем которой встроен датчик температуры, установку ««Изобара»», объем резервуара которой изменяется, сохраняя постоянным давление во внутреннем объеме, а температура газа контролируется встроенным датчиком температуры, цифровым датчик абсолютного давления, а также зажим и комплект трубок с переходником. . Все установки имеют стержень для закрепления их в штативе. 
Программное обеспечение набора должно содержать минимум 8 сценариев для проведения демонстрационных экспериментов при изучении газовых законов, уравнения состояния идеального газа, свойств паров и влажности воздуха, выполняемых с использованием цифровых датчиков объёма, температуры и абсолютного давления, с регистрацией сигнала на компьютере. Кроме того, один сценарий должен позволять работать с программой моделирования процесса сжатия и расширения газа с учетом влияния теплообмена.
Программное обеспечение должно позволять работать с интерактивной доской и интерактивной панелью (управлять кнопками интерфейса, увеличивать зоны внутри окна, перетаскивать числовые значения из окна в окно и т. п. )
Интерфейс программного обеспечения должен позволять обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволять проводить с учениками совместные исследования. 
Программное обеспечение должно содержать сценарии экспериментов разбитые по темам и разделам. Каждый из сценариев должен включать в себя оптимальные настройки используемых датчиков для проведения эксперимента и для последующей обработки собранных данных. 
Сценарии должны позволять выполнить все этапы научного исследования явления: демонстрировать качественные закономерности наблюдаемого процесса, проистекающего в газе (больше – меньше, растет-убывает-не зависит), проводить количественные исследования с измерением величин, формированием таблицы наблюдений, построение графика и сопоставления полученных экспериментальных данных с графиками различных функций, проводить обработку данных методом линеаризации.
Окна сценария при проведении эксперимента должны содержать: 
• график сигнала, поступающего от одного или нескольких датчиков,
• окна обработки полученных данных (вкладки для формирования таблиц, построения графиков на основе сформированных таблиц и изображения, поясняющим суть явления) 
Программное обеспечение должно позволять представлять данные в различных видах:
• зависимость от времени
• зависимость показаний одного датчика от другого,
• расчет площади под кривыми с ее визуализацией в реальном времени. В частности, алгоритм обработки данных в эксперименте по циклическому процессу в газе должен обеспечивать наглядное представление работы газа в виде закрашиваемых в красный цвет (положительная работа) и синий цвет (отрицательная работа) областей графика в координатах (V, p).
Окно регистрации должно иметь механизм изменения масштаба, механизм прокрутки, механизм вертикальных (одинарных и двойных) маркеров для определения показаний датчиков в интересующий момент времени и интервалов времени между двумя состояниями датчиков. Для удобства демонстрации в окне регистрации должна быть возможность установки неограниченного числа двойных и одинарных маркеров. Программное обеспечение должно позволять удалять установленные маркеры. 
Окно обработки данных должно предусматривать:
• Одну или несколько таблиц для обработки данных, полученных от датчиков, занесение экспериментальных данных в таблицу должно осуществляться методом drag-n-drop, при этом программное обеспечение должно позволять заносить в таблицу как отдельные точки, так и весь выделенный интервал;
• наличие заполненных столбцов с исходными данными, характеризующими детали поставляемых установок,
• заполнение столбцов данными, перетаскиваемыми из окна регистрации
• таблица должна содержать различные типы ячеек (экспериментальные данные; константы; вычисляемые значения, на основании данных из других ячеек; линеаризующие ячейки); 
• наличие возможности вносить в ячейки определенных столбцов таблицы данные с клавиатуры,
• проведение автоматически заложенных в сценарии арифметических и алгебраических операций с данными столбцов, 
• нанесение на график точек, связанных с определенной строкой таблицы
• стирать строки таблицы
• увеличивать изображение чисел и букв в ячейках таблицы
• возможность экспорта таблицы во внешний файл и рассылки ее по локальной сети для дальнейшей обработки
В окне с Графиком сценарии должны позволять 
• наносить точки на один график или несколько графиков при оптимальном выборе масштаба,
• аппроксимировать получаемые зависимости графиками аналитических функций из имеющегося набора (не менее 10 функций) 
• подбирать график выбранного типа функций методом наименьших квадратов, который максимально близко подходит
 к экспериментальным точкам, насколько это возможно
• совмещать график подобранной функции с экспериментальной зависимостью на одной координатной сетке
• выводить уравнение подобранной функции на экран
Программное обеспечение должно позволять вывести в отдельное окно изображение с видеокамеры, подключенной к персональному компьютеру, для детального рассмотрения на интерактивной доске, интерактивной панели или экране ПК отдельных элементов используемых при проведении эксперимента.
При моделировании сжатия и расширения газа программа должна позволять задавать исходные параметры газа (давление, температура, молекулярная масса), параметры установки (диаметр цилиндра, начальное положение поршня, его направление и скорость движения, а также характеристики теплообмена газа с окружающей средой). Компьютерное моделирование должно осуществляться с учетом теплообмена газа с окружающей средой, скорость которого пропорциональна возникающей разности температур. Результаты моделирования должны представляться в виде графиков зависимости параметров состояния газа от времени и друг от друга. При этом должно обеспечиваться наложение друг на друга соответствующих кривых, полученных при различных скоростях движения поршня. Расчетная модель должна наглядно демонстрировать, что реальные процессы сжатия и расширения газа не являются изотермическими и адиабатными процессами, и что изотермический и адиабатный процессы – предельные с точки зрения эффективности теплообмена процессы, отвечающие условиям идеально быстрого теплообмена и полной теплоизоляции. Компьютерная модель должна воспроизводить наблюдаемый в эксперименте циклический процесс, возникающий при быстром движении поршня в установке «Изотерма» при изменении объема от максимального значения к минимальному и обратно.

Мы открыты для общения

Гарантируем быструю реакцию
на обращения через форму обратной связи

Служба технической поддержки

- Работа программного обеспечения, технические консультации:

+7(495)641-75-87

support@nau-ra.ru

- Работа программного обеспечения к цифровой лаборатории «НАУРАША в стране Наурандии»:

+7(495)766-24-23, 8 (800) 505-23-48

support@naurasha.ru

Задать вопрос по продукции или заказу:

+7(985)291-77-50

manager@nau-ra.ru

Naumag (Manager)  Чат в Telegram по любым вопросам

Мы заботимся о качестве нашей продукции!