Как составить график хода температуры за месяц

Урок географии по теме «Построение графиков суточного и годового хода температур воздуха». 6-й класс

Назад Вперёд

Предмет: география.

Класс: 6 класс.

Тип урока – объяснение нового материала и закрепление первоначальных знаний.

Продолжительность: 2 урока по 45 минут.

Технологии: урок с использованием ИКТ.

Цель уроков: сформировать представление о причинах и закономерностях изменения температуры в течение суток и в течение года.

Задачи уроков:

1. Сформировать умение построения графиков хода температуры.
2. Научиться определять по графику суточную (годовую) амплитуду температуры.
3. Научиться определять по графику температуру воздуха в разные моменты времени.
4. Научиться определять по приведённым данным среднесуточную и среднегодовую температуру воздуха.

Урок 1

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

Устный опрос по вопросам:

1. Что такое атмосфера? (слайд 2)
2. Что является границей атмосферы? (слайд 2)
3. Каков состав атмосферы? (слайд 3)
4. Перечислить слои атмосферы, начиная с самого нижнего. (слайд 4)
5. Каково значение атмосферы? (слайд 5)

II. Изучение нового материала.

1. Вступительное слово учителя.

Опытным путём было установлено, что воздух почти не нагревается от проходящих через него солнечных лучей. Солнечные лучи сначала нагревают поверхность суши или воды, а затем тепло от них передаётся воздуху.

Суша и вода нагреваются по–разному. Что нагревается быстрее? (Суша быстрее нагревается, но и быстрее остывает. Вода нагревается медленно, но и остывает тоже медленно).

В разное время суток температура воздуха разная. Утром всегда довольно холодно. Самая высокая температура в течение дня наблюдается после полудня. К вечеру становится прохладнее. Холоднее всего бывает перед восходом солнца. Почему так происходит? Колебания температуры воздуха в течение суток зависят от угла падения солнечных лучей: чем более отвесно падают лучи, тем сильнее нагревается земная поверхность, а от неё и воздух. Самый большой угол падения солнечных лучей в любой точке земного шара (и в любое время года) бывает в полдень.

(Слайд 6) На каком из рисунков угол падения солнечных лучей наибольший? (1) На каком наименьший? (3) В каком случае поверхность сильнее нагревается? (1) В каком меньше (3).

(Слайд 7) Измерения температуры воздуха проводят на метеорологических станциях несколько раз в сутки при помощи термометра, установленного специальным образом.

2. Практическое задание. (№ 3 на стр. 111) (Слайд

1) В тетради (на чистой странице) проведём две линии, перпендикулярные друг другу: вертикальную – у левого края тетради, горизонтальную – по середине листа. Точку пересечения линий обозначим за 0. По вертикальной оси будем откладывать температуру воздуха (1 см – 1°С). Положительные температуры расположены выше 0, отрицательные ниже. По горизонтальной оси будем откладывать время суток, в которое были сделаны измерения (1 см – 2 часа).

2) отметим на горизонтальной оси время, в которое были произведены измерения температуры воздуха (1ч, 7ч, 13ч, 19ч)

3) от этих точек в нужном направлении (вверх, если температура положительная, или вниз, если температура отрицательная) восстановим перпендикуляры до линий пересечения с нужными значениями температур.

4) полученные точки соединяем плавной линий — получили график хода температуры в течение суток.

III. Итог урока (Анализ графика) (Слайд

1) По графику можно легко определить, в какое время суток температура понижается, а в какое повышается.

2) По графику легко определить суточную амплитуду температуры. Суточная амплитуда температуры – это разница между самой высокой и самой низкой температурой воздуха в течение суток.

3) По данным таблицы поэтапно определяем среднюю суточную температуру воздуха.

IV. Домашнее задание: § 36, задание 5 стр. 111 (письменно в тетради). Используемый учебник «Начальный курс географии» Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова, Дрофа, Москва, 2008.

Урок 2

Ход урока

I. Проверка домашнего задания.

Устный опрос по вопросам.

1. Как происходит нагревание атмосферы?
2. Где и каким образом производят измерения температуры воздуха?
3. Как и почему изменяется температура в течение суток?
4. Что такое суточная амплитуда температуры?

II. Изучение нового материала

1. Вступительное слово учителя.

Температура воздуха меняется не только в течение суток. Значительные изменения температуры происходят в течение года. Колебания температуры воздуха в течение года зависят от угла падения солнечных лучей на земную поверхность, а значит от географической широты, на которой расположен населённый пункт.

На земле есть районы, где температура воздуха в течение года изменяется незначительно: там всегда лето. Значит, угол падения солнечных лучей на земную поверхность в этих районах весь год остаётся большим. Где могут быть расположены эти районы? (Близко к экватору).

По данным наблюдений можно построить график, который бы отражал изменение температуры воздуха в течение года — график годового хода температуры воздуха. По этому графику легко определяются самый холодный и самый тёплый месяцы в году, годовая амплитуда температуры воздуха, среднегодовая температура.

2. Практическое задание. (№ 3 стр. 113) (Слайд 9)

1. строим координатные оси;
2. по вертикальной оси откладываем температуру воздуха (1 см – 2°С);
3. по горизонтальной оси – названия месяцев года (0,5 см – 1 месяц)
4. построения производим согласно данным таблицы (пользуясь навыками, полученными на прошлом уроке)
5. полученные точки соединяем плавной линией.
6. (Слайд 10) используя график и данные таблицы, вычисляем годовую амплитуду температур, среднегодовую температуру и температуру воздуха в ноябре.

Годовая амплитуда температур – разница между средней температурой самого тёплого и самого холодного месяца в году.

III. Итог урока.

(Слайд 11) Для закрепления полученных знаний проводим самостоятельную работу на два варианта. Самостоятельную работу учащиеся сдают в конце урока.

IV. Домашнее задание: § 37, задание 5 стр. 113 (письменно в тетради, построить два графика на одной координатной оси). Используемый учебник «Начальный курс географии» Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова, Дрофа, Москва, 2008.

Построение графика хода температуры и вычисление средней температуры

1.Соберите данные по температуре. Важно, чтобы она измерялась в сходных условиях. Например, температура воздуха должна определяться по градуснику, находящемуся на одной и той же высоте от земли и с теневой стороны.

2.Начертите на бумаге двухмерную систему координат. По абсциссе будет определяться дата измерения температуры, а по ординате — градусы. Сделайте на них соответствующие отметки в виде шкалы.4

3.Занесите в график свои данные. Для начала отметьте точки, которые по оси X будут соответствовать температуре в градусах, а по оси Y — дате измерения. Затем соедините получившиеся точки линиями. У вас получился график, показывающий изменение температуры.5

4.Если вам удобнее работать на компьтере, оформите график в виде таблицы через редактор для составления таблиц Excel. Создайте новый файл, а в нем — таблицу с двумя столбцами — x и y. В первый столбец заносите данные о дате измерения в виде числа, а во второй — о температуре. После заполнения зайдите в раздел меню «Вставка», а затем — «Диаграмма». Выберите вид графика, наиболее удобный для вас, и вид разметки шкалы, а затем нажмите на кнопку «Готово». Система сформирует для вас график температуры в соответствии с вашими пожеланиями.

Тема. Атмосфера

Практическая работа-8

Построение розы ветров

Для того чтобы построить самостоятельно розу ветров понадобятся данные о ежедневном направлении ветра на протяжении месяца или более. Эти сведения можно получить самостоятельно путем повседневных наблюдений за погодой, а можно так же взять в «Календаре погоды» за исследуемый период.

1.Начертите систему координат, в которой основные оси будут отражать четыре главные стороны света – север, восток, юг и запад. Затем, через центр координат проведите дополнительные две оси и отметьте на них промежуточные стороны света: северо-восток, юго-восток, северо-запад и юго-запад. На каждой оси отложите равномерные деления, символизирующие условное количество дней. Если рассматривается месячный период, интервалы координат могут отражать один день.4

2.Выберите масштаб:1 см-1 день. Подсчитайте количество дней, на протяжении которых ветер дул в определенном направлении, и отложите их на каждой из осей. Количество дней каждого направления отметьте точкой. Затем аккуратно соедините полученные точки прямыми, чтобы получился замкнутый многоугольник. Количество безветренных дней (штиль) отметьте в кружке центре диаграммы. Если на протяжении изучаемого отрезка времени в каком-то из направлений света ветра не было, соединительная линия в это месте должна прерваться.

3.В результате работы вы получите розу ветров для вашего региона за исследуемый период. Ее лучи будут неравномерны, и наиболее длинные из них покажут преобладающее направление движения ветров на изучаемой территории.

4.Построить диаграмму розы ветров можно и автоматическим способом в приложении Excel. Для этого создайте файл, в который занесите в виде таблицы имеющиеся данные о количестве дней и направлении ветров. Должно получиться два столбика: с названиями направлений света и с количеством ветреных дней. Затем в меню «Вставить» — «Диаграмма» выберите позицию «Лепестковая диаграмма» и следуйте советам мастера построения диаграмм. В результате получите графическое изображение розы ветров.

Температурный график отопления

Компьютеры уже давно и успешно работают не только на столах офисных работников, но и в системах управления производственными и технологическими процессами. Автоматика успешно управляет параметрами систем теплоснабжения зданий, обеспечивая внутри них.

. заданную необходимую температуру воздуха (иногда для экономии меняющуюся в течение суток).

Но автоматику необходимо грамотно настроить, дать ей исходные данные и алгоритмы для работы! В этой статье рассматривается оптимальный температурный график отопления – зависимость температуры теплоносителя водяной системы отопления при различных температурах наружного воздуха.

Эта тема уже рассматривалась в статье о водяном отоплении. Здесь мы не будем рассчитывать теплопотери объекта, а рассмотрим ситуацию, когда эти теплопотери известны из предшествующих расчетов или из данных фактической эксплуатации действующего объекта. Если объект действующий, то лучше взять значение теплопотерь при расчетной температуре наружного воздуха из статистических фактических данных предыдущих лет эксплуатации.

В упомянутой выше статье для построения зависимостей температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха решается численным методом система нелинейных уравнений. В этой статье будут представлены «прямые» формулы для вычисления температур воды на «подаче» и на «обратке», представляющие собой аналитическое решение задачи.

Предложенный далее расчет в Excel можно выполнить также в программе OOo Calc из пакета Open Office.

О цветах ячеек листа Excel, которые применены для форматирования в статьях, можно прочесть на странице « О блоге ».

Расчет в Excel температурного графика отопления.

Итак, при настройке работы котла и/или теплового узла от температуры наружного воздуха системе автоматики необходимо задать температурный график.

Возможно, правильнее датчик температуры воздуха разместить внутри здания и настроить работу системы управления температурой теплоносителя от температуры внутреннего воздуха. Но часто бывает сложно выбрать место установки датчика внутри из-за разных температур в различных помещениях объекта или из-за значительной удаленности этого места от теплового узла.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется объект – здание или группа зданий, получающие тепловую энергию от одного общего закрытого источника теплоснабжения – котельной и/или теплового узла. Закрытый источник – это источник, из которого запрещен отбор горячей воды на водоснабжение. В нашем примере будем считать, что кроме прямого отбора горячей воды отсутствует и отбор тепла на нагрев воды для горячего водоснабжения.

Для сравнения и проверки правильности расчетов возьмем исходные данные из вышеупомянутой статьи «Расчет водяного отопления за 5 минут!» и составим в Excel небольшую программу расчета температурного графика отопления.

Исходные данные:

1. Расчетные (или фактические) теплопотери объекта (здания) Q_р в Гкал/час при расчетной температуре наружного воздуха t_нр записываем

в ячейку D3: 0,004790

2. Расчетную температуру воздуха внутри объекта (здания) t_вр в °C вводим

в ячейку D4: 20

3. Расчетную температуру наружного воздуха t _нр в °C заносим

в ячейку D5: -37

4. Расчетную температуру воды на «подаче» t_пр в °C вписываем

в ячейку D6: 90

5. Расчетную температуру воды на «обратке» t_ор в °C вводим

в ячейку D7: 70

6. Показатель нелинейности теплоотдачи примененных приборов отопления n записываем

в ячейку D8: 0,30

7. Текущую (интересующую нас) температуру наружного воздуха t_н в °C заносим

в ячейку D9: -10

Значения в ячейках D3 – D8 для конкретного объекта записываются один раз и далее не меняются. Значение в ячейке D8 можно (и нужно) изменять, определяя параметры теплоносителя для различной погоды.

Результаты расчетов:

8. Расчетный расход воды в системе G_р в т/час вычисляем

в ячейке D11: =D3*1000/(D6-D7) =0,239

G_р = Q_р *1000/( t_пр — t_ор )

9. Относительный тепловой поток q определяем

в ячейке D12: =(D4-D9)/(D4-D5) =0,53

q =( t_вр — t_н )/( t_вр — t_нр )

10. Температуру воды на «подаче» t_п в °C рассчитываем

в ячейке D13: =D4+0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =61,9

t_п = t_вр +0,5*( t_пр – t_ор )* q +0,5*( t_пр + t_ор -2* t_вр )* q (1/(1+ n ))

11. Температуру воды на «обратке » t_о в °C вычисляем

в ячейке D14: =D4-0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =51,4

t_о = t_вр -0,5*( t_пр – t_ор )* q +0,5*( t_пр + t_ор -2* t_вр )* q (1/(1+ n ))

Расчет в Excel температуры воды на «подаче» t_п и на «обратке» t_о для выбранной температуры наружного воздуха t_н выполнен.

Сделаем аналогичный расчет для нескольких различных наружных температур и построим температурный график отопления. (О том, как строить графики в Excel можно прочитать здесь.)

Произведем сверку полученных значений температурного графика отопления с результатами, полученными в статье «Расчет водяного отопления за 5 минут!» — значения совпадают!

Итоги.

Практическая ценность представленного расчета температурного графика отопления заключается в том, что он учитывает тип установленных приборов и направление движения теплоносителя в этих приборах. Коэффициент нелинейности теплоотдачи n , оказывающий заметное влияние на температурный график отопления у разных приборов различный:

у чугунных радиаторов n =0,15…0,30 (зависит от способа подключения);

у конвекторов n =0,30…0,35 (зависит от марки прибора).

Для любых приборов отопления коэффициент нелинейности теплоотдачи n можно найти в технической документации заводов-изготовителей.

По величине относительного теплового потока q можно понять, что, например, при температуре наружного воздуха t_н =-8 °С в нашем примере котел или система должны работать на 50% номинальной мощности для поддержания в помещении температуры внутреннего воздуха t_вр =+20 °С.

Используя температурный график отопления, можно быстро выполнить экспресс-аудит системы и понять есть недогрев «подачи» или перегрев «обратки», а так же оценить величину расхода теплоносителя.

Конечно, теплопотери здания зависят от переменных в течение суток и месяцев силы ветра, влажности воздуха, инсоляции, однако главнейшим влияющим фактором все-таки на 90…95% является температура наружного воздуха.

Прошу уважающих труд автора скачивать файл после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла: temperaturnyy-grafik-otopleniya (xls 26,0KB).