降温杯的设 计课件

降温杯的设计课题组成员：姜季廷黄立鹏周振国雷晓宇汪志斌叶潘俊钱俊森邹小春指导教师：蒋伟华朱建平徐军华浙江省2009年高中生研究性学习活动成果展示内容摘要本课题展示研究小组利用Na2SO4·10H2O能产生降温效果的特点，经过反复实验与研究，设计并制作降温杯的过程。课题研究背景在夏天喝上一杯凉开水是很舒服的事情。我们能设计一种容器或装置把开水水温快速降下来吗？

第一阶段：

理论分析与实验阶段（分为三期）1.降温剂的选择：*Na2CO3·10H2O*CaCl2·6H2O*Na2SO4·10H2O*NH4Cl溶解时吸热熔化时吸热2.实验装置：3.实验材料一期数据图表：（30秒/格）温度℃说明：1、本期实验对象均为100ml热水。2、药品为15g×4包，包裹在小烧杯外。5.一到三期实验的数据处理图二期实验图表：（30秒/格）温度℃60g降温剂100ml热水60g降温剂250ml热水(30+30)g降温剂100ml热水100ml冷水作降温剂100ml热水三期实验图表：（30秒/格）温度℃说明：1、2号实验药品均为CaCl2·6H2O和Na2SO4·10H2O加水成糊状物。1.新制糊状物2.放置半天后的糊状物

第二阶段：

实验改进阶段（用Na2SO4·10H2O作降温剂）查阅资料可得Na2SO4·10H2O熔化热为239.1J/g记为q。以热水为300ml，如降温温差为45℃则由热平衡方程：C水·m水·△t=M·q可得所需Na2SO4·10H2O质量为MM=(4.2*103*0.3*45)/239.1=237(g)。1.计算降温剂Na2SO4·10H2O用量称量2.实验过程（称量Na2SO4·10H2O）（研磨）（降温实验）（Na2SO4·10H2O的熔化与结晶）1)Na2SO4·10H2O熔化和结晶的不同分层现象与它在水中的溶解度大小有关。2)由于水温周边低，中间高，利用散热片快速把中间的热量传递到边上，那么降温速率可再提高。4.第二阶段实验分析与结论：散热片的设计与制作

第三阶段:降温杯样品制作与效果检验阶段

2.量取蒸馏水3.十水硫酸钠+硼砂+水搅拌4.添加适量乙二醇作粘稠剂6.将降温剂填入杯子夹层7.制作安装密封橡胶片8.封胶水降温杯普通杯（二）样品效果检验5分钟时的温度对比图普通杯降温杯300ml水加入杯子5分钟时实验结果如下：4.有降温剂有散热片71℃降到43℃降温幅度28℃1.无降温剂无散热片71℃降到66.5℃降温幅度4.5℃3.有降温剂无散热片71℃降到43.5℃降温幅度27.5℃2.无降温剂有散热片71℃降到65.5℃降温幅度5.5℃我们设计的降温杯降温效果较明显。并具有以下特点:1.降温杯样品制作简便。2.所用药品无毒，无腐蚀性。3.主要药品成本比较低。在实验时我们忽略两个杯子间以及器材所造成的误差。实验结论1．由于实验条件和设备的限制,相关知识的缺乏，结果存在一定偏差。2.制降温杯的关键是找到合适的降温材料与有效的散热渠道。3.我们所用的降温剂主要材料是Na2SO4·10H2O，并以硼砂，乙二醇，分别作为成核剂，粘稠剂，蒸馏水起导热作用，但因为我们的水平与时间关系还未试验出最佳配比。问题讨论研究性学习让我们获得亲自参与研究探索的积极体验,提高发现问题和解决问题的能力,激活知识储存，尝试知识的综合运用,学会分享与合作,培养科学态度和科学道德,培养对社会的责任心和使命感,体验到了研究性学习的快乐。研究感想与感悟

感谢

感谢学校和老师在此次研究性学习过程中对我们的热心帮助和支持。感谢各级教研室以及杭外为我们提供一个宝贵的展示平台！资料来自：图片来自：čitan_sodný.JPGčitan_sodný.JPGThankyouforlistening实验误差部分原因分析:①初始温度读取过程中温度计升到相应温度需要一定时间,造成初始温度有误差。手握住温度计时会抖动导致温度计上下移动，而实验时液体内部的水温不均匀，中间水温高，四周水温较低。从而使温度显示不准确，造成较大实验误差。时间(min)项目01234567891011空白实验温度(℃)75.075.074.573.072.071.070.069.068.567.567.066.0加了Na2SO4·10H2O实验温度(℃)75.070.063.056.556.048.546.043.543.543.550.040.0由于该次实验存在人为原因造成级大的误差,所以重新进行实验。空白、Na2SO4·10H2O、沙子

时间（min)项目012345678四周放沙子时的水温（℃）70.569.066.565.565.064.063.562.562.0（接上表）降温实验后,我们小组继续测试样品的保温效果。测试