1、内容摘要内容摘要 本课题展示研究小组利用本课题展示研究小组利用NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O能产能产生降温效果的特点，经过反复实验与研究，设生降温效果的特点，经过反复实验与研究，设计并制作降温杯的过程计并制作降温杯的过程 。课题研究背景课题研究背景在夏天喝上一杯凉开在夏天喝上一杯凉开水是很舒服的事情。水是很舒服的事情。我们能设计我们能设计一种容器一种容器或装置把开水水温快或装置把开水水温快速降下来吗？速降下来吗？课题研究过程本课题研究经历了三个阶段：本课题研究经历了三个阶段：第一阶段：第一阶段：理论分析与实验设计理论分析与实验设计第二阶段：第二阶段：实验改进实验改进第三阶
2、段：第三阶段：降温杯样品制作与效果检验降温杯样品制作与效果检验 第一阶段：第一阶段：理论分析与实验阶段（分为三期）理论分析与实验阶段（分为三期）1.1.降温剂的选择：降温剂的选择：*Na2CO310H2O*CaCl26H2O*Na2SO410H2O*NH4Cl溶解时吸热熔化时吸热熔化时吸热2.实验装置：实验装置：3.实验材料实验材料4.4.实验活动纪录实验活动纪录一期数据图表一期数据图表：（30秒秒/格）格）温度温度说明：说明：1、本期实验对象均为、本期实验对象均为100ml热水。热水。2、药品为、药品为15g4包，包裹在小烧杯外。包，包裹在小烧杯外。5.一到三期实验的数据处理图一到三期实验的
3、数据处理图二期实验图表二期实验图表：（30秒秒/格格）温度温度60g降温剂降温剂100ml热水热水60g降温剂降温剂250ml热水热水(30+30)g降降温剂温剂100ml热水热水100ml冷水冷水作降温剂作降温剂100ml热水热水三期实验图表：三期实验图表：（30秒秒/格格）温度温度说明：1、2号实验药品均为CaCl26H2O和Na2SO410H2O加水成糊状物。1.新制糊状物新制糊状物2.放置半天放置半天后的糊状物后的糊状物1.NaNa2 2COCO3 310H10H2 2O O、NHNH4 4ClCl、及它们的混合物降温、及它们的混合物降温 效果都不显著效果都不显著2.2.实验证明实验证
4、明,药品用药品用NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O，CaClCaCl2 26H6H2 2O O制成的糊状物效果较好。然而该糊状物干燥后降温制成的糊状物效果较好。然而该糊状物干燥后降温效果变差了效果变差了,没有反复使用的价值。没有反复使用的价值。6.6.第一阶段实验分析与结论：第一阶段实验分析与结论：3.3.应把注意力转回到用应把注意力转回到用NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O作降温剂。作降温剂。第二阶段：实验改进阶段（用（用NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O作降温剂）作降温剂）查阅资料可得查阅资料可得Na2SO410H2O熔化热为熔化热为2
5、39.1J/g记为记为q。以热水为以热水为300ml，如降温温差为，如降温温差为45则则由热平衡方程：由热平衡方程：C水水m水水t=Mq可得可得所所需需Na2SO410H2O质量为质量为MM=(4.2*103*0.3*45)/239.1=237(g)。1.计算降温剂计算降温剂Na2SO410H2O用量用量称量称量2.实验过程实验过程（称量（称量Na2SO410H2O）（研磨）（研磨）（降温实验）（降温实验）（Na2SO410H2O的熔化与结晶）的熔化与结晶）3.实验改进阶段数据处理图实验改进阶段数据处理图 NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O作降温剂作降温剂空白实验空白实验沙子
6、对照沙子对照1)Na1)Na2 2SOSO4 410H10H2 2O O熔化和结晶的不同分层现象与它在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。水中的溶解度大小有关。2)2)由于水温周边低，中间高，利用由于水温周边低，中间高，利用散热片散热片快速把中快速把中间的热量传递到边上，那么降温速率可再提高。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：第二阶段实验分析与结论：散热片的设计与制作散热片的设计与制作 第三阶段第三阶段:降温杯样品制作与效果检验阶段降温杯样品制作与效果检验阶段1.Na1.Na2 2SOSO4 410H10H2 2O O晶体称取晶体称取（一）降
7、温杯的制作（一）降温杯的制作2.量取蒸馏水量取蒸馏水3.十水硫酸钠十水硫酸钠+硼砂硼砂+水搅拌水搅拌4.添加适量乙二醇作粘稠剂添加适量乙二醇作粘稠剂5.搅拌降温剂搅拌降温剂6.将降温剂填入杯子夹层将降温剂填入杯子夹层7.制作安装密封橡胶片制作安装密封橡胶片8.封胶水封胶水9.安装杯底安装杯底降温杯降温杯普通杯普通杯（二）样品效果检验（二）样品效果检验5 5分钟时的温度对比图分钟时的温度对比图普通杯普通杯降温杯降温杯300ml水加入杯子水加入杯子5分钟时实验结果如下分钟时实验结果如下：4.有降有降温温剂有散热片剂有散热片71降到降到43降温幅度降温幅度281.无降温剂无散热片无降温剂无散热片71
8、降到降到66.5降温幅度降温幅度4.53.有降有降温温剂无散热片剂无散热片71降到降到43.5降温幅度降温幅度27.52.无降无降温温剂有散热片剂有散热片71降到降到65.5降温幅度降温幅度5.5我们设计的降温杯降温效果较明显。我们设计的降温杯降温效果较明显。并具有以下特点并具有以下特点:1.1.降温杯样品制作简便。降温杯样品制作简便。2.2.所用药品无毒，无腐蚀性。所用药品无毒，无腐蚀性。3.3.主要药品成本比较低。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。在实验时我们忽略两个杯子间以及器材所造成的误差。实验结论实验结论1 1由于实验条件和设备的限制由于实验条件和设
9、备的限制,相关知识的缺乏，结果存在一定相关知识的缺乏，结果存在一定偏差。偏差。2.2.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。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。3.3.我们所用的降温剂主要材料是我们所用的降温剂主要材料是NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O，并以硼砂，乙二，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。的水平与时间关系还未试验出最佳配比。问题讨论问题讨论 研究性学习让我们获得亲自参与研究探研究性学习让我们获得亲自参与研
10、究探索的积极体验索的积极体验,提高发现问题和解决问题的提高发现问题和解决问题的能力能力,激活知识储存，尝试知识的综合运用激活知识储存，尝试知识的综合运用,学会分享与合作学会分享与合作,培养科学态度和科学道德培养科学态度和科学道德,培养对社会的责任心和使命感培养对社会的责任心和使命感,体验到了研体验到了研究性学习的快乐。究性学习的快乐。研究感想与感悟研究感想与感悟 感谢感谢 感谢学校和老师在此次研究性学习过程中对我们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！们提供一个宝贵的展示平台！
11、资料来自：资料来自：http:/ 2SOSO4 410H10H2 2O O实验温实验温度度()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。所以重新进行实验。空白、空白、Na2SO410H2O、沙子、沙子 时间时间 （min)项目项目012345678四周四周放沙放沙子时子时的水的水温温（）70.569.066.565.565.064.063.562.562.0（接上表）（接上表）降温实验后降温实验后,我们小组继续测试样品的保温效果。我们小组继续测试样品的保温效果。测试开始时室温为测试开始时室温为15记录数据如表格记录数据如表格时间（min）1020253060120温度40.036.535.535.032.028.0六六.降温杯与普通杯加水后水温变化对降温杯与普通杯加水后水温变化对比比温度 0 10 20 30 40 50 60 70 溶 解 度g/100ml 4.9 9.1 19.5 40.8 48.8 45.3 七七.Na.Na2 2SOSO4 410H10H2 2O O的溶解度的溶解度
