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热水瓶的研究与改进

2018-09-13 25页 doc 116KB 17阅读

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热水瓶的研究与改进热水瓶的研究与改进 长沙县实验中学 2007/12/20 一、研究性学习课题组情况介绍 1、课题题目:热水瓶的研究与改进 2、指导老师:熊永红 3、课题小组成员:莫帅、李坚、李弼 4、组员档案 二、研究性学习报告正文 1、研究目的 ? 、课题提出的背景 ?、课题研究的目的 2、研究过程 ?、研究采用的方法 ?、组员分工 ?、活动具体内容 3、研究结论 ?、传统热水瓶的结构功能介绍 ?、本课题组调查问卷分析 ?、有关热水瓶的物理实验和科学分析 ?、小结 ?、热水瓶的具体改进 第1页 三...
热水瓶的研究与改进
热水瓶的研究与改进 长沙县实验中学 2007/12/20 一、研究性学习课题组情况介绍 1、课题题目:热水瓶的研究与改进 2、指导老师:熊永红 3、课题小组成员:莫帅、李坚、李弼 4、组员档案 二、研究性学习报告正文 1、研究目的 ? 、课题提出的背景 ?、课题研究的目的 2、研究过程 ?、研究采用的 ?、组员分工 ?、活动具体内容 3、研究结论 ?、传统热水瓶的结构功能介绍 ?、本课题组调查问卷分析 ?、有关热水瓶的物理实验和科学分析 ?、小结 ?、热水瓶的具体改进 第1页 三、研究性学习心得和论文 四、研究附件 研究性学习课题组情况介绍 组员档案 姓名:莫帅(男) 职务:组长 学校: 长沙县实验中学 自我介绍: 一半阳光,一半忧郁;既爱安静,又好运动;狂爱电脑,痴迷音 乐;喜爱文学写作,擅长逻辑推理„„这就是我,一个偏爱文科的理科生。 承蒙各位组员的信赖,我很荣幸当上了本课题小组的组长。相信工作负责认真、细心谨慎、饱含热情的我 一定能带领大家出色的完成这项课题研究活动~我的座右铭是:用心+努力=成功 姓名:李坚(男) 职务:组员 学校:长沙县实验中学 自我介绍 快乐的我、快乐的自己~我不太喜欢运动,有点呆呆的,但是我的脑袋 并不钝,没事喜欢想想一些问题,所以我参加了这个研究小组。我平时喜欢 打打乒乓球、下下象棋。我的座右铭:天空中没有留下鸟的痕迹,但我已经 飞过~ 姓名:李弼(男) 职务:组员 学校:长沙县实验中学 自我介绍 本人性格内向,待人忠诚,爱好广泛,好奇心强,希望与人和谐相处, 并能够为达到目标而不懈努力。但也不乏对事情专一,有责任感。我相信: 只要我们齐心协力,就一定能成功。 第2页 研究性学习报告正文 一、课题提出的背景 在决定本小组研究性学习课题之时,本组有一组员目睹了一次小事故:一位同学打开水上宿舍楼,不料热水瓶突然炸裂,被四溅的开水烫伤了。由于住院治疗,那位同学请了一个多星期的假,落下不少功课,严重影响了学习。此外,类似事故屡见不鲜。 热水瓶也叫暖瓶或保温瓶,普遍用于每一家庭,是生活中的必备用品。但在长期的使用中,传统热水瓶显露出许多不足之处。现在是21世纪,在科技如此发展的今天,热水瓶是否还是有着用武之地,是否还有改进之处,我们又该如何使其发挥更大的用处,针对上述问题,我们决定对热水瓶的弊端进行研究探讨,并试图解决这些问题。相信这对于人们的日常生活存在着十分重要的意义~ 二、课题研究的目的 1.了解热水瓶的构造及其保温原理; 2.探求热水瓶的弊端及其根源; 3.对症下药改善传统热水瓶的不足,设计新的热水瓶; 4.提高自己调查、分析、探究、实验的能力,完善自己的学习主法,增强创新意识 。 研究过程 一、研究采用的方法 1.调查分析法: 第3页 通过对本市市民进行调查走访,发放问卷,并对收回答卷进行取样分析。 2.文献研究法: 通过上网、到图书馆查阅资料等途径获取所需。 3.科学实验法: 通过动手实验研究,找出热水瓶保温原理,改善热水瓶的不足,设计合理、实用的新热水瓶。 二、组员分工 资料查找,李坚、李弼 资料整理,莫帅 物理实验,莫帅、李坚、李弼 社会调查,莫帅、李坚、李弼 课件制作,莫帅、李坚 三、活动具体内容 研究结论 一、传统热水瓶的结构功能介绍 1. 结构材料解析 热水瓶,又叫暖瓶或保温瓶,是每个家庭必不可少的日用器具。传统热水瓶的外型比较单一,呈圆矩体(见左图)。 第一周成立研究小组,对研究性学习理论知识进行系统学习;制定好研究 第二周上网和到图书馆查阅资料;设计调查问卷并打印 第三周有计划地分发问卷、回收问卷,进行调查研究,进行数据整理 第四周与指导老师交流,进行科学实验和理论分析,找出热水瓶工作原理并改善不足 第五周结合社会调查、文献研究和科学实验的所得,改进热水瓶 第六周撰写研究报告;举办主题班会对此次研究性学习活动进行评估 第七周制作电子课件 热水瓶主要由外壳和瓶胆构成。 第4页 外壳一般由竹编、塑料、铁皮、铝、不锈钢等材料制成,其材料类别对热水瓶的保温功能没有影响。瓶胆由其间抽成真空状态并镀银或铝的双层玻璃构成;它是热水瓶的核心部分,决定着热水瓶的保温效果。 此外,完整的热水瓶还必需有瓶盖(其材料与瓶外壳相同)、瓶 塞(通常以软木或塑料制成)和橡胶垫座。 2. 功能原理解析 现代的热水瓶是英国物理学家詹姆 斯?杜瓦爵士于1892年发明的。当时他正在 进行一项使气体液化的研究工作,气体要在 低温下液化,首先需设计出一种能使气体与 外界温度隔绝的容器,于是他请玻璃技师伯 格为他吹制了一个双层玻璃容器,两层内壁 涂上水银,然后抽掉两层之间的空气,形成 真空。这种真空瓶又叫 "杜瓶",可使盛在里面的液体不论泠、热温度都保持一定时间内不变。 热水瓶的构造并不复杂(见右图)。中间为双层玻璃瓶胆,两层之间抽成真空状态,并镀银或铝,真空状态可以避免热对流,玻璃本身是热的不良导体,镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去。反过来,如果瓶内储存冷液体,这种瓶又可以防止外面的热能辐射到瓶内。内胆上面有“小尾巴”,它是热水瓶维持水温的弱点:“小尾巴”被破坏了,热水瓶也不能保温了。“小尾巴”是制作瓶胆时,抽除双层玻璃内空气留下的。如果“小尾巴”破坏,双层玻璃中进入空气,变成非真空状态,不能避免热对流,热水瓶也就不保温了。 热水瓶的瓶塞,通常以软木或塑 料制成,这两种材料也都不易导热。 热水瓶的瓶口有一橡胶垫圈,瓶底有 一碗形橡胶垫座,这些都是为了固定 玻璃胆用,以防与外壳碰撞。 这便是热水瓶保温功能的奥秘。 二、本课题组调查问卷分析 1. 课题调查问卷的具体内容 第5页 热水瓶的研究与改进社会调查问卷 尊敬的长沙市民: 您好~ 我们是长沙县实验中学研究性学习课题小组成员。因为课题的需要,想耽误您2~3分钟的时间做一下这份调查问卷,谢谢您的支持。 热水瓶是生活中常见的生活用品。传统热水瓶存在着许多不足:使用时造成的炸裂事故屡见不鲜;在保温等性能方面也缺陷颇多。针对上述问题,我们展开调查,并作科学分析,希望用所学知识将其解决。 请您完成下面问卷,在您的选项上划“?”或在“ ”填写,, 一、简单了解一下您的个人资料 1.您的性别, a 男 b 女 2.您的年龄阶段, a 18岁以下 b 18—30 c 30—50 d 50以上 3.您的职业, 二、有关热水瓶的几个问题 1.您在日常生活中用到过热水瓶吗, a 很经常 b 用,但不多 c 不用 2.您对热水瓶的安全状况放心吗, a 不放心,老担心其炸裂 b 很放心 c 不在意这点 3.您有过因热水瓶炸裂而被烫伤的经历吗, a 有过一两次 b 有过三次以上 c 没有 4.您认为热水瓶的制作应首选何种材料, a 便宜实用型 b 绿色环保型 c 安全赖用型 5.您觉得现今广泛使用的热水瓶最大的不足是什么, a 易炸裂 b 保温时间短 c 难知水量 d 难知水温 d 其它, 6.您是否觉得热水瓶外型应多样化、美观化, a 是的,丰富一点好 b 没必要,实用就行 十分感谢您支持我们完成此次问卷调查,愿好运永远与你相随, 长沙县实验中学 2. 调查问卷分析 我们总共发放了100份调查问卷,回收了87份。下面,我们对其中抽取的50份作为样本进行了分析。 问题1, 您在日常生活中用到过热水瓶吗, 第6页 不用 1 用 6 经常用 用 不用 经常用 43 本题答案整理得知,经常使用热水瓶的人数占86%,根据这些人资料来看,其年龄阶段集中在18~30岁和30~50岁之间,职业不一,家庭主妇占多数,使用较少的占12%,以男性为主,不用热水瓶的占2%,其职业为公司白领中层阶级。所以我们得出的结论是,尽管很多其它饮水器具取代了热水瓶的位置,但就整体而言,大多数地方,热水瓶的位置还是举足轻重的。这进一步的证明了本课题研究的价值。 问题2, 您对热水瓶的安全状况放心吗, 就本题而言,68%的人认为热水瓶的使用存在不保险性,10%的人对热水瓶的安全性能很放心,剩下的22%的人对热水瓶这点不在意,没有考虑过这个问题。这个结论证明了我们对热水瓶现状改善方面,增加热水瓶的保险性是很有价值的。 不放心(34人) 很放心(5人) 不在意(11人) 问题3, 您有过因热水瓶炸裂而被烫伤的经历吗, 16%的人有被热水瓶烫伤的经历,其中有2%的人有过3次以上的经历。这证明了传统的热水瓶的不足和改善热水瓶的必要性 问题4, 您认为热水瓶的制作应首选何种材料, a 便宜实用型 b 绿色环保型 c 安全赖用型 对于热水瓶的制作材料,市民不太在意绿色环保方面,仅8%的市 第7页 民在意,,市民更看重的是经济和实用方面,所以便宜实用型,占44%,和安全赖用型,占48%,的偏多,这为热水瓶的制作材料 问题5: 您觉得现今广泛使用的热水瓶最大的不足是什么, 易爆炸(28人) 保温时间短(13人 难知水温(4人) 难知水量(2人) 其它(3人) ,其它 ,到出少量水之后,瓶塞易喷出等, 根据上述表明市民对于热水瓶的改进最迫近的愿望,以此作为热水瓶的改进主体方向的根据。 问题6, 您是否觉得热水瓶外型应多样化、美观化, 是的,丰富一点好(24人) 没必要,实用就好(26人) 这个问题的所设两个选项的被选中的比例差不多,前者占48 %,后者占52%。虽然热水瓶的外型不很重要,但从市场方面考虑,我们可适当设计几款造型新颖的热水瓶,能够让人耳目一新。只要吸收到了顾客的目光,往往能增加销售量。 三、有关热水瓶的物理实验和科学分析 1.水量对水温变化的影响 在知晓热水瓶的保温原理之后,我们开始着手研究热水瓶所盛水的多少是否对保温效果产生影响。希望通过研究,能进一步了解热水瓶的保温性能,并对其提出合理建议,改善热水瓶,使其发挥最大保温功效。 于是,我们做了下面这个物理实验调查记录。 时间,2005年5月14日 天气,雨 气温,15?—19? 从研究记录中可以看出,热水瓶中所盛开水的多少对热水瓶内水温有着举 第8页 足轻重的作用:热水瓶内水越多,保温性越好;不难看出,热水瓶中水越少空 气体积越大,而据热传递得,水温应与空气温度相等,所以,空气体积越大, 从水中输出的热量越多,自然水的温度越低。 热水瓶中温度的丧失,是由于同空气进行热传递。只要隔绝了空气,热量 便无法传递。所以,保持水量的充足,便是热水瓶保温的秘诀~ 热水瓶瓶的保温、保冷功能最差的地方是瓶颈周围,热量多在该处借助传 导方式流通。因此,制造时总是尽可能缩短瓶颈,容量愈大而瓶口越小的保温 瓶,保温效果愈好。 2.容量对水温变化的影响 时间 -0ml -15ml -30ml -45ml -60ml -75ml -90ml -120ml -150ml 温度 体积 640 :92.5? 93.5? 92.5? 93.5? 93? 95? 93.5? 90.5? 92.5? 940 :88? 88? 86? 86? 86? 88? 89? 87? 87.5? 1240 :84.5? 85.5? 84.5? 85.5? 84? 84? 83? 81? 81.5? 200 :82? 83.5? 85? 83.5? 80? 83.5? 82? 78? 77? 510 :80? 81? 78.5? 81? 80? 80? 79.5? 74? 74? 730 :72.5? 78? 75.5? 78? 78? 78? 78.5? 74.5? 73.5? 热水瓶的容量由内胆决定。传统热水瓶的内胆有多种不同大小的型 号(1.2,3.6升不等),其实热水瓶的容量本身就能影响其水温变化。因为处于 内胆的水是靠空气来传递热量的。在装满水的情况下,能够用来作为热量传递 载体的空气体积相差不多,因而单位时间内传递的热量近似相等。由公式Q=CM ΔT(放出热量等于比热容乘以质量乘以温度改变量)和M=PV(质量等于密度 乘以体积)可以推导出:Q=CPVΔT(放出热量等于比热容乘以密度乘以体积乘 以温度改变量)。Q(放出热量)、C(水的比热容)、P(水的密度)一定, 这时V(水的体积)与ΔT(温度改变量)成反比,即V增大时,ΔT减小;V 减小时,ΔT增大。公式表述:k=VΔT(k=Q/CP),为定值)。 所以可得:容量越大的热水瓶保温时间越长。 3.缓冲在热水瓶上的应用 缓冲的原理是:I=ΔP(冲量等于动量变化量),即FT=M(V2—V1)(冲 力乘以时间等于质量乘以末速度减去初速度之差)。缓冲时,M(质量)、(V2 —V1)(末速度和初速度之差)一定,F(冲力)和T(冲击时间)成反比,即 T增大时,F减小;T减小时,F增大。公式表述:FT=k{k=M(V2—V1),为 定值}。内胆是易碎物质,只能承受较小冲力。添加软质弹簧和柔软物质可以增 大延长T(冲击时间),从而减小F(冲力)。以此达到缓冲保护热水瓶内胆的 作用。 第9页 故:可在热水瓶外壳与内胆之间、底座与内胆之间添加一层柔软物质,当易碎的内胆遇到碰撞时,达到缓冲的作用,从而提高热水瓶的安全系数。 四、小结 ?、通过调查问卷及其分析,总结得出以下结论: 1.热水瓶的使用在日常生活中有重要地位,尤其在农村和城市的一般家庭; 2.易炸裂和不够保温是热水瓶两大不足,这作为本课题主要解决问题;同时,可考虑瓶塞易喷出、增添水温计和水量计等问题; 3.设计几款外型新颖的热水瓶。 另:对第二点的具体分析:虽然水温计的增添具有实用性,但是,从市场经济的角度考虑,这样热水瓶的固有价值变大了,所以价格也会相应的提高。花更多钱买一个带有温度计的热水瓶(这并非顾客本来的意愿),因而顾客会认为所花钱没必要,也就不会青睐于这种热水瓶了;从工程技术的角度考虑,温度计的玻璃泡必须处于热水瓶内胆里面,而其读数必须处于内胆外面,内胆本是由夹层为真空的双层玻璃制作,将水温计穿过内胆的工程必然加重其易碎程度并减弱其气密性,而且这种工程要求十分精密的技术,无疑更增大了热水瓶制作的社会必要劳动时间(即价值量),以区别不大的使用价值来衡量,添加热水瓶水温计的社会必要劳动是低效的,因而这种设计是失败的,我们不选取。 ?、通过科学实验及理论分析,决定以下改进热水瓶的: 1.用调节瓶内气压的方式解决瓶塞易喷出的问题; 2.改进热水瓶的外壳,设计另一种换内胆的方式; 3.用缓冲原理降低碰撞对热水瓶内胆的不利影响; 4.增设水量计。 五、热水瓶的具体改进 A、瓶塞调节气压的设计 为了防止内胆气压过大而将瓶塞喷出和降低安全系数,设计此装置。A是装有弹簧的滑片,当内胆中的气压过大,超出设定的气压时,A上升,使气体可以从气孔排出。当内胆气压降低到标准气压时,A重新回到原位置,堵住气孔。A可以旋扭出瓶塞。 第10页 B、外壳的设计(改进换内胆方式) 把底座和外壳主体部位连接起来,不可拆分。外壳的上部(处于靠近瓶口处)可以旋开,所以换内胆时,直接将内胆从上往下置入瓶壳内,然后在把瓶外壳两部分旋紧。这种设计的好处在于:内胆不会从瓶壳底部掉下,以此增加了热水瓶的保险系数。另:以 下C、D、E三种设计,皆建立在此设计的基础上。 C、内胆的防护设计 内胆适量地加大、加长了,容量 变大,改善了保温性能。防护罩由不 透水的材料制成,是一种双层袋状结 构,包在内胆外面,使其当炸裂时, 不至于造成开水飞溅出去。防护罩内 装满柔软物质,可缓解碰撞。防护罩 属于外壳内侧的部分。 D、热水瓶底座的改进 热水瓶的底座,在与内胆交接处, 是一块托物状的软橡胶;与内胆交接 面,是吻合内胆圆底的凹面。在内胆交接面 与底面,有一层短小而聚密的轻弹簧。这种 底面可有效的改善缓冲作用。 E、水量计的添加 内胆下端有一个托盘相接,托盘下紧压的 是一个软橡胶袋,内装满油装液体,承受了 内胆和水的全部重量。在热水瓶的外壳上,有一个水量计的读数,它的示数变化是由内胆所压出油状液体的多少决定。如此,制成水量计。 第11页 F、热水瓶的外型设计(此设计可满足人们对热水瓶外型丰富的要求) 研究性学习心得及论文 心得体会<一> 不知不觉,我接触研究性学习一年多了。在这些时间的研究性学习中,感触颇多,收获颇多。 记得高一刚开学,懵懵懂懂,对研究性学习是那样新奇。后来,从课本和实践中,渐渐与它熟识,接着喜欢上它。在研究性学习中,我们更加看重过程了,我们是在一个探索的过程中学习。这让我们深深领会到了泰戈尔那句“天空没有留下鸟的痕迹,而我已经飞过”的名言的要旨。 研究性学习带给我们的确实很多: 一、研究性学习让我们懂的紧密协作。“团结就是力量”:一份一个人完 第12页 成十分困难的工作,我们把它拆分,几人合作,各尽其职,要出色的完成它即非难事。 二、研究性学习让我们学会不怕苦、不怕累的精神。多少次,我们小组出去为了得出一个结论 ,忘记了吃饭。因此,我们有了废寝忘食的工作劲头。 三、研究性学习让我们收获“学而不厌”的习惯。以前,面对学习上的问题总是浅尝辄止。经过研究性学习,我们对发现的问题都能打破沙锅问到底了。 研究性学习让我收获如此之多,真的十分感谢它, 长沙县实验中学莫帅 心得体会<二> 研究性学习是我们一门新的课程,学习这门课程已经有一年多了,我从中学到了很多东西 首先我们在老师的引导和讲解下,根据实际生活中的一个小问题,选择了这个课题——热水瓶的研究与改进,这是我们的一个开端。接着我们便根据我们的课题,制定了一个研究方案:然后我们又按照这个方案开展了一系列的活动,并总结了研究成果:而且我还用Flash动画做成了一个电子附件。 通过这次研究性学习,我发现原来知识并不只存在于书本之中,在社会生活中还有书本和课堂上没有的社会经验。我的社会交际能力和资料索取能力都有所提高。 这门学科之所以与其他的课程不同,在我看来,应该是因为它一些独特的索取知识的方式。我们跟老师学的只有一些前人积累的经验和总结的知识,现在我知道了我们可以走出校园,自己动手去找知识。我们先找到问题,分析其原因,然后我们找出解决它的办法。从过程中发现知识,自己动手找经验。 非常感谢这门课程,它让我学会了很多东西,也让我得到了锻炼。 长沙县实验中学李坚 丽 心得体会<三> 卡通 型 型 型 研究性学习"这门课程是进入高中以后新接触的,刚开始比较陌生,不知道该从哪里着手,通过几节课的理论指导以及欣赏获奖的研究性学习成果展览, 第13页 心里大致有了一个轮廓,并觉着这是一门非常新颖的学科。 但是,毕竟是第一次接触,没有任何这方面的经验,这就在学习过程中遇到不少困难。比如确定研究课题后,接下来要开展些什么活动,以及如何开展,开展活动的目的所在还都不是十分清楚,不过还好,老师不断向我们传授经验,加上各组成员思维十分活跃,伤心十足,活动的大概计划是定下来了,接下来就只等实践和具体化了。 通过课外活动的开展,我认识到了团体精神的重要性。研究性学习这门课程看似轻松,若真要落实,可还真不是一个人能够搞定的。这时,各成员间的团结协行就显得非常重要了。明确分工后,只有各人都尽好自己的职责,研究活动才能有条不紊地开展,这对课题的成功是至关重要的。 相信通过这门课程的学习,自己的实践能力会有一个很大的提高,也相信我们组的研究课题会取得收获,努力, 长沙县实验中学李弼 论研究和改进热水瓶的价值 热水瓶的种类繁多,其中最常见的是家用传统热水瓶。这种热水瓶的特点是:结构简单,使用方便,易于携带,功能单一,使用方便,价格便宜。本课题所针对的,正是此类热水瓶。 “热水瓶”,是人们根据其作用习惯上的叫法,而从其本质上说应该叫作“保温瓶”。所谓保温瓶,实际上指的是减缓瓶内物质的温度变化。 知道使用热水瓶保温的人很多,但对于热水瓶保温的原理却无几人清楚。研究热水瓶,探讨其科学原理,是满足一颗好奇心,是收获一分知识,是培养一种好习惯,是锻炼一种学习方法。不仅如此,研究热水瓶还是改进热水瓶的必要前奏:只有懂得了热水瓶的制作材料、结构作用、功能原理这些,才可以真正改进得了热水瓶。 对于热水瓶的改进,有人会问:在当今市场和生活中,出现了许多新型饮水用器具(如自动饮水机),因为凭借其功能繁多、智能方便、保温高效、安全保险等优点,占领许多地方,有的甚至完全取代了热水瓶的位置。这些好的饮水用器具出现并大量投入使用了,那热水瓶这种古老的保温器具就可以丢弃了,改进热水瓶还有何价值,我的回答是:现今所出现的新型饮水用器具,还没有一种可以完全取代传统热水瓶的~传统的热水瓶结构简单,所以内胆破裂等问题一般可以简单就解决好;使用方便、易于携带,适合于任何场合,且储水转移简单方便;功能单一、使用方便,一般市民都可以使用自如,不许要复杂的使用说明;价格便宜,市民购买使用在经济上不会存在压力。这些,不是其它饮水用器具都能比的上的。通过社会调查也可以知道:现今日常生活中,热水瓶的使用仍然处于十分重要的地位~而且,根据现今公民文化素质提高速度、科学技术发展速度和生活水平提高速度推测,热水瓶还将继续占领这样一种地位很长一段的时间~所以,对热水瓶的改进是极其有价值的~ 长沙县实验中学莫帅 第14页 研究附件 一、热水瓶的爆炸 ?与热水瓶有关的事故 1.热水瓶烫伤腿部 家住南京五台花园的沈小姐因为家里的热水瓶爆炸,只穿着短裤的沈小姐整个右大腿被烫得直泛泡泡,送到省人民医院时腿上已开始大面积脱皮,疼得她眼泪汪汪。医生经过紧急处理后建议她先挂水,再做进一步治疗。 2.东方网5月28日消息: 南京下关区法院日前受理了一起民事赔偿纠纷案,原告刘某因为在买热水瓶胆时发生爆炸震伤了耳朵,状告生产厂家提出索赔。今年2月25日下午,刘某和妻子来到一家小百货店挑选热水瓶胆,他习惯性地拿了一个瓶胆放在耳边试听,不料瓶胆在耳边突然爆炸,刘某的双耳被诊断为鼓膜穿孔造成耳聋。刘某认为,用耳试听瓶胆是老百姓的习惯做法,厂家的上虽然介绍了更加安全的检测方法,但说明书放在瓶胆内看不到,外包装上也没有警示标志,所以厂家应承担责任,索赔医疗费、精神损失费等共计5万多元。意外成为被告的生产厂家则认为,刘某用耳朵检测瓶胆质量的方法显属不当,瓶胆制作材料的特殊性决定了其易碎的特点,消费者应严格按照说明书使用。目前该案正在进一步审理之中。 3.热水瓶烫伤旅客 一宾馆赔了千元 遂昌县一宾馆的热水瓶因底盖松动脱落,瓶胆掉地烫伤了旅客,结果宾馆为此赔了1000元。近日,遂昌县消协接到周某投诉。他在投诉时称,他在该宾馆客房里使用宾馆提供的开水泡茶时,因热水瓶胆突然掉地炸裂,而被开水烫伤,要求宾馆赔偿医药费、误工费等。消协随即展开调查。在取证时消协工作人员发现,在周某所住的客房中,一热水瓶的底盖、外壳分别掉于相距近一米的地上,且外壳内无瓶胆碎片,这与周某所述的"瓶胆落地炸裂"这一情况相一致。经分析,如果热水瓶是被碰倒而炸裂的,大部分的瓶胆碎片应在外壳内,底盖从外壳中脱落的可能性也极小。从现场及分析的情况看,周某被烫伤,是因宾馆提供的热水瓶因底盖松动脱落致使瓶胆掉地而造成的,宾馆应承担相应的责任。在被抽查的热水瓶中也有2只存在底盖松动现象。在事实面前,宾馆无异议,同意赔偿周某医药费、误工费等1000元。 ?热水瓶爆炸原因 热水瓶爆炸的原因很多。有的热水瓶的质量不好;有的是瓶里的水垢太多,不能自己热胀冷缩;有的是倒水时,壶嘴与瓶口接触,瓶口受热太高很快膨胀而破裂;有的是内胆受过度碰撞;有的是外壳底座松掉后,内胆滑落到地上而炸裂;有时,刚装过冷水,马上就装热水,也会引起爆炸。 二、热水瓶的挑选 常听人们讲,自己买的热水瓶不保温,或者说保温的时间太短。因此,购买时注意正确的挑选方法是很重要的。 1 、看瓶胆底侧部的气尾是否完整。如果气尾破裂或被碰掉,属于残废品,因为瓶胆是两层玻璃,中间没有空气,气尾损坏说明已进去空气,无保温作用了。 2 、用手指轻轻敲一敲瓶胆外层玻璃,如果声音清脆,即是无裂纹的好瓶胆。 3 、检查镀银是否均匀,因为镀银避免了热辐射,防止热能散失。 4 、看暖水瓶口是否圆,塞上瓶塞是否严密或漏气。 人们常用听声音的方法选择热水瓶,这是不科学的。一只外层玻璃破裂的瓶胆,内层玻璃胆也会发出 “ 嗡嗡 ” 的响声,这是胆内的空气在对流时发出的声音。 第15页 三、热水瓶的保养 ?去除热水瓶的水垢 热水瓶用久了,在瓶胆的内壁会留下一层棕褐色的物质,这就是水垢。水垢是水中所含的微量沉淀物质长时间累积形成的。它的主要成分是钙、镁的不溶性盐和碱,会影响到热水瓶的保温。水垢十分坚硬。用机械方法一般不易除去,日常用的食醋却可以除去这些水垢,其中白醋的效果尤为理想。 白醋又叫"醋精",是由冰醋酸稀释而成的。一般油酱商店出售的36度的白醋,即含醋酸为36%。取36度白醋30毫升左右,倒入热水瓶胆内,盖好瓶塞,让热水瓶平躺下来,每隔15,20分钟,转动一次热水瓶,使瓶胆内壁各部分都能浸到白醋。约1小时就可除去瓶胆内的全部水垢,使瓶胆内重新恢复光亮的银白色。水瓶内原先无色透明的白醋变成了棕褐色。这种棕褐色的白醋只要再添加一些36度白醋还可以继续用来除垢。 醋除水垢的原理是醋酸能与水垢中的不溶性的钙、镁盐和碱反应,生成可溶性的醋酸盐,从而达到除去水垢的目的。 也可取少许茶叶,放入暖水瓶里,再灌入滚开的水,盖好瓶塞, 15-20 分钟后,就可饮用其中的茶水。而瓶内的水垢在茶碱的作用下,就会脱落下来,沉入瓶底。连泡几次,效果会更好。 也可倒入浓度为 1% 的小苏打水 500 克左右,或食碱水加热装入瓶内,轻轻摇涮,水垢即可除掉。 还可把两个鸡蛋壳稍微弄碎,装进瓶中,再装入并缸凉水,堵上瓶塞 并用食指按住,大拇指和其它手指握住瓶口颈部,另一只手托住瓶底,上下左右旋转摇晃,。约 20 分钟,取下瓶塞,倒出蛋壳,再用清水涮洗即可。 实验中如没有白醋,也可用米醋代替,不过除水垢的效果要差些,原因是米醋的酸性要比白醋弱。 某研究机构对盛了98天开水的五磅热水瓶胆内壁的水垢进行了化学分析,所含重金属量分别为镉0(034毫克,铅0(12毫克,铁24毫克,砷0(21毫克,汞0(44微克。 水垢的存在有使饮水中重金属浓度增加的可能性。当用有水垢的热水瓶改盛其他液体,特别是酸梅汤、啤酒等酸性液体后,沉淀于水垢中的一些重金属元素就会因发生化学反应,重新溶解在水或其他液体里。 当人们长期小量地把这些重金属摄入体内,就有可能引起人体消化、神经、呼吸和造血系统的病变和功能障碍。所以,对这种水垢万万不可小瞧!为此建议人们应定期消除这种水垢。 ?延长热水瓶的寿命 1.新买的热水瓶在使用前应先用温水洗涮一下,再用温水冲洗 1-2 次,或者等开水稍凉再注入瓶内,以免开水烫出暗纹。 2.瓶里的热水最好不要倒完,使瓶内保持一定的温度。灌开水前应将瓶内剩余的水倒干净再灌。 3.灌开水时,注意不要在热水里混进油质,否则瓶胆容易破裂。 4.盛过含油脂食物(如牛奶、菜汤)的热水瓶,应当用温热的肥皂水冲洗干净再灌开水。 5.灌开水不要灌满,开水灌到离瓶口 5 厘米左右,可比灌满到瓶口多保温 5-6 小时。这是因为水的传热系数要比空气大 4 倍,热水灌满瓶口,热气就会以水作介质传到瓶塞外面使热量散失加快。如果保持一定的空气层,传热就相对慢一些,保暖时间也就长一些。另外瓶塞也不要塞得太紧,以免瓶里空气受热膨胀无处散发而引起水瓶爆炸。 四、热水瓶上不起眼的科学 ?瓶颈 热水瓶的保温、保冷功能最差的地方是瓶颈周围,热量多在该处借助传导方式流通。因此,制造时总是尽可能缩短瓶颈,容量愈大而瓶口越小的保温瓶,保温效果愈好,正常情况下,12小时之内可使瓶内的冷饮保持在4。C左右。开水在60。C左右。 ?瓶塞 木制的瓶塞,都有缝隙,热量通过与瓶塞的接触把热量传递到外界,从而使热量不断流失,所以软木塞不是热水瓶塞的最佳选择。水瓶最好不要装太满的开水水,木塞用开水泡太久会有毒性的。 第16页 五、"闻声选瓶"的奥秘 有生活经验的人买热水瓶或热水瓶胆是,总要打开瓶盖,将耳朵贴到瓶口“听”,认为听到响声大的质量好,响声小的质量差,这是为什么呢,于是我以此为课题进行研究。 先要对声波进行分析,声波传播要有介质,它不能在真空中传播,如放在真空中玻璃罩中的电铃在振动却听不到声音。 声波是纵波,波速V波长λ和频率f ,它们之间的关系有V=λf在波速一定时,频率越高波长越短,管状容器是声波的谐振腔,且谐振频率与管长和关两端是否开口有关,管乐就是利用管上孔的部位和控制孔的开关来调节管的长度,从而产生不同频率的声音,奏出美妙的音乐。 对于一端封闭,另一端开口,长为L的管乐器,当声波在乐器中产生谐振时,靠近封闭端壁的空气薄层;振动位移为零,这就是波节处。开口端的空气薄层,与外界大气相连,压强等于大气压强不会产生压缩或膨胀。由驻波的特点可知,只有波腹处的体元才不会发生形变。因此管状容器的开口端处必然会产生 声波谐振的波腹,根据这一特点可以得到一端开口一断封闭的容器的固有振动波长为:λ=4L/n (n=1,3,5,7„)式中n=1得出基波的波长λ,n=3,5为第一、第二等谐波的波长λ3 、λ、5λ7 „基波或 谐波的频率可 示为 : f=(nv)/4L 热水瓶胆属于一端封闭一端开口的容器,它的固有频率由瓶波决定。一般家用热水器胆的内部深度约30cm,可算出热水瓶胆谐振基波的波长和频率为: λ1=4L=4×0.3=1.2(m) f1=v/4L=340/(4×0.3)=283(Hz) 听到的热水瓶胆响声频率为283Hz 再来看热水瓶胆的结构,瓶壁是双层玻璃结构,隔层内抽成真空,真空不仅能隔热,还能隔音,因此好的真空层隔断了瓶胆内外间声波的传播。听到瓶胆内的响声来源于周围各种频率的噪声,这些噪声通过瓶口传入瓶内,只有与瓶胆的固有频率相同的噪声才能产生谐振,而谐振声波的能量不能通过瓶壁的真空层传出,能量损失很小,从而听到较大响声。如果玻璃隔层漏入空气,谐振波就可以通过隔层中的空气传出,这种瓶胆保温性也差。 而且,在向热水瓶内灌水时,注意听到瓶口外响声,保温性能好的瓶响声大,保温性差的瓶响较小。 第17页 第18页
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