降溫杯的設 計

降溫杯的設計第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四內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，經(jīng)過反復實驗與研究，設計并制作降溫杯的過程。第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四課題研究背景在夏天喝上一杯涼開水是很舒服的事情。我們能設計一種容器或裝置把開水水溫快速降下來嗎？第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四課題研究過程本課題研究經(jīng)歷了三個階段：第一階段：理論分析與實驗設計第二階段：實驗改進第三階段：降溫杯樣品制作與效果檢驗第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

第一階段：

理論分析與實驗階段（分為三期）1.降溫劑的選擇：*Na2CO3·10H2O*CaCl2·6H2O*Na2SO4·10H2O*NH4Cl溶解時吸熱熔化時吸熱第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2.實驗裝置：第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四3.實驗材料第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四4.實驗活動紀錄第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四一期數(shù)據(jù)圖表：（30秒/格）溫度℃說明：1、本期實驗對象均為100ml熱水。2、藥品為15g×4包，包裹在小燒杯外。5.一到三期實驗的數(shù)據(jù)處理圖第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四二期實驗圖表：（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熱水第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四三期實驗圖表：（30秒/格）溫度℃說明：1、2號實驗藥品均為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11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四1.Na2CO3·10H2O、NH4Cl、及它們的混合物降溫效果都不顯著2.實驗證明,藥品用Na2SO4·10H2O，CaCl2·6H2O制成的糊狀物效果較好。然而該糊狀物干燥后降溫效果變差了,沒有反復使用的價值。6.第一階段實驗分析與結論：3.應把注意力轉回到用Na2SO4·10H2O作降溫劑。第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

第二階段：

實驗改進階段（用Na2SO4·10H2O作降溫劑）第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四查閱資料可得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質量為MM=(4.2*103*0.3*45)/239.1=237(g)。1.計算降溫劑Na2SO4·10H2O用量第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四稱量2.實驗過程（稱量Na2SO4·10H2O）（研磨）（降溫實驗）（Na2SO4·10H2O的熔化與結晶）第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四3.實驗改進階段數(shù)據(jù)處理圖

Na2SO4·10H2O作降溫劑空白實驗沙子對照第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四1)Na2SO4·10H2O熔化和結晶的不同分層現(xiàn)象與它在水中的溶解度大小有關。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.第二階段實驗分析與結論：第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四散熱片的設計與制作

第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第三階段:降溫杯樣品制作與效果檢驗階段

第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四1.Na2SO4·10H2O晶體稱?。ㄒ唬┙禍乇闹谱鞯?0頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2.量取蒸餾水第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四3.十水硫酸鈉+硼砂+水攪拌第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四4.添加適量乙二醇作粘稠劑第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.攪拌降溫劑第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四6.將降溫劑填入杯子夾層第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四7.制作安裝密封橡膠片第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四8.封膠水第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四9.安裝杯底第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四降溫杯普通杯（二）樣品效果檢驗第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5分鐘時的溫度對比圖普通杯降溫杯第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四300ml水加入杯子5分鐘時實驗結果如下：4.有降溫劑有散熱片71℃降到43℃降溫幅度28℃1.無降溫劑無散熱片71℃降到66.5℃降溫幅度4.5℃3.有降溫劑無散熱片71℃降到43.5℃降溫幅度27.5℃2.無降溫劑有散熱片71℃降到65.5℃降溫幅度5.5℃第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四我們設計的降溫杯降溫效果較明顯。并具有以下特點:1.降溫杯樣品制作簡便。2.所用藥品無毒，無腐蝕性。3.主要藥品成本比較低。在實驗時我們忽略兩個杯子間以及器材所造成的誤差。實驗結論第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四1．由于實驗條件和設備的限制,相關知識的缺乏，結果存在一定偏差。2.制降溫杯的關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，蒸餾水起導熱作用，但因為我們的水平與時間關系還未試驗出最佳配比。問題討論第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四研究性學習讓我們獲得親自參與研究探索的積極體驗,提高發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,激活知識儲存，嘗試知識的綜合運用,學會分享與合作,培養(yǎng)科學態(tài)度和科學道德,培養(yǎng)對社會的責任心和使命感,體驗到了研究性學習的快樂。研究感想與感悟

第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四感謝

感謝學校和老師在此次研究性學習過程中對我們的熱心幫助和支持。感謝各級教研室以及杭外為我們提供一個寶貴的展示平臺！資料來自：/bbs/dispq.php?lid=222892/xz/xz6/53179jhupt.htm/question/1307060201859.html圖片來自：/wikipedia/commons/0/03/Uhli?itan_sodny.JPG?itan_sodny.JPG第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四Thankyouforlistening第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四實驗誤差部分原因分析:①初始溫度讀取過程中溫度計升到相應溫度需要一定時間,造成初始溫度有誤差。手握住溫度計時會抖動導致溫度計上下移動，而實驗時液體內部的水溫不均勻，中間水溫高，四周水溫較低。從而使溫度顯示不準確，造成較大實驗誤差。第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四時間(min)項目01234567891011空白實驗溫度(℃)75.075.074.573.072.071.070.069.068.567.567.066.0加了Na2SO4·10H2O實驗溫度(℃)75.070.063.056.556.048.546.043.543.543.550.040.0由于該次實驗存在人為原因造成級大的誤差,所以重新進行實驗?？瞻?、Na2SO4·10H2O、沙子

第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四時間（min)項目012345678四周放沙子時的水溫（℃）70.569.066.565.565.064.063.562.562.0（接上表）第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四降溫實驗后,我們小組繼續(xù)測試樣品的保溫效果。測試開始時