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2008年年初,我国南方遇到了百年不遇的大雪灾,我坐在温暖舒适的家中,一个又一个触目惊心的受灾场面使我目瞪口呆。而后,看到四面八方的人们都向灾区伸出的援助之手,我不禁热泪盈眶。
情绪稳定以后,我又陷入沉思,被困在冰雪中多日的人们盼来的是矿泉水和饼干,这些都是凉的。当时的人们多么渴望一杯热开水和一口热饭啊!可是在冰天雪地里,没有炉具怎么能生火做饭呢?
一、提出问题:
能否设计一种不需要燃料,就能自动生热取暖的设备,而且不会造成对环境的破坏?
二、提出设想:
在老师的指点下,我想到了在科技活动时看到的一个现象:
把含有生石灰(氧化钙)的干燥剂,倒入一个水杯中,很快,水杯中的水变热了,水杯也热得烫手。
当时,指导老师就讲过:氧化钙溶解于水中时会释放出大量的热,在氧化钙足够多时,释放出的热足以使水沸腾。
于是我想到,既然氧化钙有这个特点,为什么不加以充分利用,让它为灾区人民送去温暖呢?
三、设想的可行性分析:
首先,这个设想的原理是氧化钙溶解于水中时会释放出大量的热,这是一个并不高难的化学现象。
其次,氧化钙又叫生石灰,是一种应用很广泛、价格很低廉的工业原料。
还有一点很重要:氧化钙溶解于水生成氢氧化钙,而氢氧化钙很快又能与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钙,碳酸钙是自然界中较为普遍的无机盐,没有污染。
因此,如果实施这个设想,从结果上来说是不会对环境造成任何危害的。
四、设计方案:
1.设计一个简易装置:
里、外应是能导热的材料,而且不昂贵,我选择了橡胶,它既能传导热,而且可塑性好。
在里面有两个包,分别盛有生石灰和水,平时二者是完全分开的,需要时,二者一混合,就可以产热了。可是事先分好的生石灰和水怎么才能一下子就混合在一起了呢?
如果让人分别把这两个包里的物品先后倒进装置里,会很容易倒撒出来,反倒增添了不便。
我便作出以下的设想:
采用一次成型技术做成相连的两个包,中间是经过预先压印好的拉条。平时,拉条起到间隔的作用,两个包分别放人生石灰和水,密封好。外面罩上橡胶制的外囊,当需要取暖时,打开外囊,把拉条拉下来,生石灰和水便混在一起,由于有外囊的保护,生石灰和水不会与人接触。当里面氧化钙溶解于水中释放出热来时,人们便可以抱着它取暖了,也可以用来加热食物和饮水。
2.试验制做:
我用橡胶热水袋当做外囊,由于能力所限,没有做出拉条装置,仅实验了两个包分别放人生石灰和水,然后把它们同时倒入囊中,很快热水袋就热得烫手。
我再在户外做了相同的实验,当时户外的温度是零下17度,这个装置维持烫手的状态长达15分钟,在30分钟后还维持在温暖状态。我想这时间虽然不长,但在冰天雪地中取暖和热食物和水的话,应该够了。
当然,如果生石灰和水的数量足够的话,应该还能维持更长时间的供热。
五、方案总结:
我设计的这个救灾、应急取暖包虽然受我个人能力限制,没有全部在实践中加以验证,但仅通过我验证过的部分看,用于救灾、应急时的取暖是可行的,而且既经济又环保。
另外,普通人家也可以自己制造:在很多小食品中都有成包的干燥剂,主要成份就是生石灰,只要准备一个橡胶的暖水袋,把干燥剂倒入里面,再倒入水,封好口,一个自制的户外应急取暖包就制成了。
这个方法还解决了日常生活当中小食品中的干燥剂的处理问题,一举两得。
如果将它装在如下这种暖手袋中,不但美观,而且效果会更好!
愿我的这项设计,能给所有处在冰天雪地里的人们送去一丝温暖!
(指导老师:陈希勇)
情绪稳定以后,我又陷入沉思,被困在冰雪中多日的人们盼来的是矿泉水和饼干,这些都是凉的。当时的人们多么渴望一杯热开水和一口热饭啊!可是在冰天雪地里,没有炉具怎么能生火做饭呢?
一、提出问题:
能否设计一种不需要燃料,就能自动生热取暖的设备,而且不会造成对环境的破坏?
二、提出设想:
在老师的指点下,我想到了在科技活动时看到的一个现象:
把含有生石灰(氧化钙)的干燥剂,倒入一个水杯中,很快,水杯中的水变热了,水杯也热得烫手。
当时,指导老师就讲过:氧化钙溶解于水中时会释放出大量的热,在氧化钙足够多时,释放出的热足以使水沸腾。
于是我想到,既然氧化钙有这个特点,为什么不加以充分利用,让它为灾区人民送去温暖呢?
三、设想的可行性分析:
首先,这个设想的原理是氧化钙溶解于水中时会释放出大量的热,这是一个并不高难的化学现象。
其次,氧化钙又叫生石灰,是一种应用很广泛、价格很低廉的工业原料。
还有一点很重要:氧化钙溶解于水生成氢氧化钙,而氢氧化钙很快又能与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钙,碳酸钙是自然界中较为普遍的无机盐,没有污染。
因此,如果实施这个设想,从结果上来说是不会对环境造成任何危害的。
四、设计方案:
1.设计一个简易装置:
里、外应是能导热的材料,而且不昂贵,我选择了橡胶,它既能传导热,而且可塑性好。
在里面有两个包,分别盛有生石灰和水,平时二者是完全分开的,需要时,二者一混合,就可以产热了。可是事先分好的生石灰和水怎么才能一下子就混合在一起了呢?
如果让人分别把这两个包里的物品先后倒进装置里,会很容易倒撒出来,反倒增添了不便。
我便作出以下的设想:
采用一次成型技术做成相连的两个包,中间是经过预先压印好的拉条。平时,拉条起到间隔的作用,两个包分别放人生石灰和水,密封好。外面罩上橡胶制的外囊,当需要取暖时,打开外囊,把拉条拉下来,生石灰和水便混在一起,由于有外囊的保护,生石灰和水不会与人接触。当里面氧化钙溶解于水中释放出热来时,人们便可以抱着它取暖了,也可以用来加热食物和饮水。
2.试验制做:
我用橡胶热水袋当做外囊,由于能力所限,没有做出拉条装置,仅实验了两个包分别放人生石灰和水,然后把它们同时倒入囊中,很快热水袋就热得烫手。
我再在户外做了相同的实验,当时户外的温度是零下17度,这个装置维持烫手的状态长达15分钟,在30分钟后还维持在温暖状态。我想这时间虽然不长,但在冰天雪地中取暖和热食物和水的话,应该够了。
当然,如果生石灰和水的数量足够的话,应该还能维持更长时间的供热。
五、方案总结:
我设计的这个救灾、应急取暖包虽然受我个人能力限制,没有全部在实践中加以验证,但仅通过我验证过的部分看,用于救灾、应急时的取暖是可行的,而且既经济又环保。
另外,普通人家也可以自己制造:在很多小食品中都有成包的干燥剂,主要成份就是生石灰,只要准备一个橡胶的暖水袋,把干燥剂倒入里面,再倒入水,封好口,一个自制的户外应急取暖包就制成了。
这个方法还解决了日常生活当中小食品中的干燥剂的处理问题,一举两得。
如果将它装在如下这种暖手袋中,不但美观,而且效果会更好!
愿我的这项设计,能给所有处在冰天雪地里的人们送去一丝温暖!
(指导老师:陈希勇)