降溫杯的設(shè) 計(jì)課件

降溫杯的設(shè)計(jì)課題組成員：姜季廷黃立鵬周振國(guó)雷曉宇汪志斌葉潘俊錢俊森鄒小春指導(dǎo)教師：蔣偉華朱建平徐軍華浙江省2009年高中生研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)成果展示內(nèi)容摘要本課題展示研究小組利用Na2SO4·10H2O能產(chǎn)生降溫效果的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)與研究，設(shè)計(jì)并制作降溫杯的過(guò)程。課題研究背景在夏天喝上一杯涼開水是很舒服的事情。我們能設(shè)計(jì)一種容器或裝置把開水水溫快速降下來(lái)嗎？

第一階段：

理論分析與實(shí)驗(yàn)階段（分為三期）1.降溫劑的選擇：*Na2CO3·10H2O*CaCl2·6H2O*Na2SO4·10H2O*NH4Cl溶解時(shí)吸熱熔化時(shí)吸熱2.實(shí)驗(yàn)裝置：3.實(shí)驗(yàn)材料一期數(shù)據(jù)圖表：（30秒/格）溫度℃說(shuō)明：1、本期實(shí)驗(yàn)對(duì)象均為100ml熱水。2、藥品為15g×4包，包裹在小燒杯外。5.一到三期實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理圖二期實(shí)驗(yàn)圖表：（30秒/格）溫度℃60g降溫劑100ml熱水60g降溫劑250ml熱水(30+30)g降溫劑100ml熱水100ml冷水作降溫劑100ml熱水三期實(shí)驗(yàn)圖表：（30秒/格）溫度℃說(shuō)明：1、2號(hào)實(shí)驗(yàn)藥品均為CaCl2·6H2O和Na2SO4·10H2O加水成糊狀物。1.新制糊狀物2.放置半天后的糊狀物

第二階段：

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)階段（用Na2SO4·10H2O作降溫劑）查閱資料可得Na2SO4·10H2O熔化熱為239.1J/g記為q。以熱水為300ml，如降溫溫差為45℃則由熱平衡方程：C水·m水·△t=M·q可得所需Na2SO4·10H2O質(zhì)量為MM=(4.2*103*0.3*45)/239.1=237(g)。1.計(jì)算降溫劑Na2SO4·10H2O用量稱量2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程（稱量Na2SO4·10H2O）（研磨）（降溫實(shí)驗(yàn)）（Na2SO4·10H2O的熔化與結(jié)晶）1)Na2SO4·10H2O熔化和結(jié)晶的不同分層現(xiàn)象與它在水中的溶解度大小有關(guān)。2)由于水溫周邊低，中間高，利用散熱片快速把中間的熱量傳遞到邊上，那么降溫速率可再提高。4.第二階段實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：散熱片的設(shè)計(jì)與制作

第三階段:降溫杯樣品制作與效果檢驗(yàn)階段

2.量取蒸餾水3.十水硫酸鈉+硼砂+水?dāng)嚢?.添加適量乙二醇作粘稠劑6.將降溫劑填入杯子夾層7.制作安裝密封橡膠片8.封膠水降溫杯普通杯（二）樣品效果檢驗(yàn)5分鐘時(shí)的溫度對(duì)比圖普通杯降溫杯300ml水加入杯子5分鐘時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：4.有降溫劑有散熱片71℃降到43℃降溫幅度28℃1.無(wú)降溫劑無(wú)散熱片71℃降到66.5℃降溫幅度4.5℃3.有降溫劑無(wú)散熱片71℃降到43.5℃降溫幅度27.5℃2.無(wú)降溫劑有散熱片71℃降到65.5℃降溫幅度5.5℃我們?cè)O(shè)計(jì)的降溫杯降溫效果較明顯。并具有以下特點(diǎn):1.降溫杯樣品制作簡(jiǎn)便。2.所用藥品無(wú)毒，無(wú)腐蝕性。3.主要藥品成本比較低。在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們忽略兩個(gè)杯子間以及器材所造成的誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)論1．由于實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備的限制,相關(guān)知識(shí)的缺乏，結(jié)果存在一定偏差。2.制降溫杯的關(guān)鍵是找到合適的降溫材料與有效的散熱渠道。3.我們所用的降溫劑主要材料是Na2SO4·10H2O，并以硼砂，乙二醇，分別作為成核劑，粘稠劑，蒸餾水起導(dǎo)熱作用，但因?yàn)槲覀兊乃脚c時(shí)間關(guān)系還未試驗(yàn)出最佳配比。問(wèn)題討論研究性學(xué)習(xí)讓我們獲得親自參與研究探索的積極體驗(yàn),提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,激活知識(shí)儲(chǔ)存，嘗試知識(shí)的綜合運(yùn)用,學(xué)會(huì)分享與合作,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德,培養(yǎng)對(duì)社會(huì)的責(zé)任心和使命感,體驗(yàn)到了研究性學(xué)習(xí)的快樂(lè)。研究感想與感悟

感謝

感謝學(xué)校和老師在此次研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)我們的熱心幫助和支持。感謝各級(jí)教研室以及杭外為我們提供一個(gè)寶貴的展示平臺(tái)！資料來(lái)自：圖片來(lái)自：?itan_sodny.JPG?itan_sodny.JPGThankyouforlistening實(shí)驗(yàn)誤差部分原因分析:①初始溫度讀取過(guò)程中溫度計(jì)升到相應(yīng)溫度需要一定時(shí)間,造成初始溫度有誤差。手握住溫度計(jì)時(shí)會(huì)抖動(dòng)導(dǎo)致溫度計(jì)上下移動(dòng)，而實(shí)驗(yàn)時(shí)液體內(nèi)部的水溫不均勻，中間水溫高，四周水溫較低。從而使溫度顯示不準(zhǔn)確，造成較大實(shí)驗(yàn)誤差。時(shí)間(min)項(xiàng)目01234567891011空白實(shí)驗(yàn)溫度(℃)75.075.074.573.072.071.070.069.068.567.567.066.0加了Na2SO4·10H2O實(shí)驗(yàn)溫度(℃)75.070.063.056.556.048.546.043.543.543.550.040.0由于該次實(shí)驗(yàn)存在人為原因造成級(jí)大的誤差,所以重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。空白、Na2SO4·10H2O、沙子

時(shí)間（min)項(xiàng)目012345678四周放沙子時(shí)的水溫（℃）70.569.066.565.565.064.063.562.562.0（接上表）降溫實(shí)驗(yàn)后,我們小組繼續(xù)測(cè)試樣品的保溫效果。測(cè)試