冰的熔解热实验中冰水质量比的探讨

冰与温水质量比对冰的熔解热实验的成败起着关键作用。文章对冰水质量比进行测量和分析,得出了冰的熔解热实验中最适合的冰水质量比的范围约为1／12-1／5。     

冰的熔解热实验装置的改进

将保温杯引入到测定冰熔解热的实验中,提高了实验装置的保温性能;利用马达和风扇自制了搅拌装置,保证了搅拌均匀性;利用单片机、传感器模块和液晶屏实现了温度数显功能,提高了实验精度.通过对比改进前后的实验装置的实验数据可知,改进后的实验装置有效地减小了实验误差.     

测定冰的熔解热实验探讨

对混合法测定冰的熔解热实验中的一些特殊情况进行了分析,通过对比发现几种情况最终可以归结为一个统一的结论,在对学生讲解该实验时可以引发学生思考,提高学生自我分析问题的能力.     

MATLAB结合Arduino改进冰的熔解热测定

基于Arduino开源硬件,结合MATLAB的绘图和数据处理功能对大学物理中冰的熔解热的测定实验进行了数字化改进.通过温度传感器采集温度信息,由Arduino作为下位机把温度传输给电脑.应用MATLAB获取温度并实时绘图计算.该方案实现了实验的自动化,提高了实验的精度和效率,同时对其他物理实验的改进有较好的借鉴作用.     

从冰的熔解热看物理实验教与学中存在的问题

介绍了2011年天津市中学生物理奥赛中冰的熔解热实验题,通过分析学生在竞赛中出现的一些错误,指出了学生在物理实验学习和教师在物理实验教学中存在的问题.     

稳态法测量冰导热系数的实验研究

测量固体导热系数的方法有很多,但能直接应用于冰的测量方法并不多.考虑到冰的零下低温环境等问题,本实验基于稳态法,根据傅里叶导热定律对相关细节进行了设计与改进,先后研究了待测冰直径与厚度的比值、环境温度和含盐率对冰的导热系数的影响.结果表明待测冰的直径厚度比值为12时,导热系数有最佳值2.25 W/m·K,且最佳测量环境温度为-10℃;不同浓度盐水冰的导热系数相比于纯水冰显著下降,且随着含盐率的升高降幅逐渐减小.     

四波混频过程中差频与和频的竞争研究

在以惰性气体Xe为非线形介质,利用双光子共振四波混频差频(2PR4WDM,ω-=2ωUV-ωT)技术,产生可调谐相干真空紫外激光(VUV)的实验中,观察到产生的VUV在一些特定波长附近出现共振衰减.这些波长对应着伴随过程四波混频和频的双共振增强.对四波混频过程进行了比较粗略的定量的处理,考虑到泵浦光在传播途中的衰减,得到的结论能很好地解释观察到的差频输出的衰减现象,差频输出的衰减是由于双共振四波混频和频(ω+=2ωUV+ωT)与差频竞争的结果.     

“波的形成与传播”演示实验的质疑与改进

质疑"波的形成与传播"一节中的传统演示实验及改进"人浪"演示实验.     

受迫振动实验中几个问题的探讨

就受迫振动实验中振动系统半宽带、品质因素及稳定受迫振动强迫力与阻力做功进行研究和探讨。     

叠加原理和戴维南定理实验的谩差分析与消除办法

根据误差理论，通过分析、试验找出产生系统误差的主要原因是电源内阻和稳压电源的非线性，并找出较好的解决办法．     

微通道换热器大温差条件下流动换热研究

随着高效预冷器在航天航空领域发挥越来越重要的作用,紧凑高效换热器的研究成为了人们关注的热点。本文基于紧凑微通道换热器的几何特征,针对矩形截面平行流道换热器内超临界压力低温流体(氢和氦)在大温差条件下的流动换热现象进行数值模拟研究。通道截面边长小于1 mm,热流体氦和冷流体氢的进出口温差均大于600 K。通道内流体换热系数在顺流和逆流条件下有不同的变化趋势,并出现峰值。换热量随着通道宽度的增大而增大,流动压降随着通道宽度的增大而减小。冷热流体逆流时换热量大,压降较小,但对换热器材料要求较高。     

微通道换热器大温差条件下流动换热研究

随着高效预冷器在航天航空领域发挥越来越重要的作用,紧凑高效换热器的研究成为了人们关注的热点。本文基于紧凑微通道换热器的几何特征,针对矩形截面平行流道换热器内超临界压力低温流体(氢和氦)在大温差条件下的流动换热现象进行数值模拟研究。通道截面边长小于1 mm,热流体氦和冷流体氢的进出口温差均大于600 K。通道内流体换热系数在顺流和逆流条件下有不同的变化趋势,并出现峰值。换热量随着通道宽度的增大而增大,流动压降随着通道宽度的增大而减小。冷热流体逆流时换热量大,压降较小,但对换热器材料要求较高。     

利用DISLab温度传感器测金属比热容

针对用冷却法测金属比热容实验的不足,对实验进行了改进。利用DISLab温度传感器测量金属样品在冷却过程中,温度随时间的变化速率,以解决传统的冷却法测金属比热容实验中,用热电偶和秒表测量时产生的误差较大问题。实验表明,该实验方法与传统实验相比,不仅操作简便,而且精度高,具有明显的优势。     

地源热泵空调系统热平衡及土壤温度分布实验研究

本文利用地源热泵空调系统的全年运行实验结果,研究了地埋管换热器与周围土壤的热量交换以及土壤的温度变化。实验结果与理论计算表明,由于采用热回收技术,该系统可减少33．7％的热量排放。连续运行一年后,土壤的平均温升为0．7℃,解决了夏热冬冷地区地源热泵空调系统的土壤热平衡问题。     

The model study of water mass and energy exchange between the inland water body and atmosphere

Based on a one-dimensional eddy diffusion model, a model to study the water mass and energy exchange between the water body (such as lake and wetland) and the atmosphere is developed, which takes the phase change process due to the seasonal melting and freezing of water and the convection mixing process of energy caused by temperature stratification into consideration. The model uses enthalpy instead of temperature as predictive variable, which will help to deal with the phase change process and to design an efficient numerical scheme for obtaining the solution more easily. The performance of the model and the rationality of taking convection mixing into the consideration are validated by using observed data of Kinneret Lake in Israel and Lower Two Medicine Lake in Montana State in America. The comparison of model results with observed data indicates that the model presented here is capable of describing the physical process of water mass and energy between the water body (lake and wetland) and atmosphere. Comparison of the result from wetland with shallow and deep lakes under the same forcing conditions shows that the evaporation from wetland is much greater than that from lakes, which accords with the real observation fact and physical mechanism. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40575043 and 40605024) and KZCX-sw-229     

多普勒效应对紫外吸收温差谱的影响

探讨了紫外吸收温差谱的形成,谱线加宽可能是其成因之一,不同的物质在不同的温度范围内其主导因素可能各异。分析了温度对多种谱线加宽的影响,并对多普勒效应致温差谱函数进行了理论推导。对于温差谱具有峰位不变和负峰等特征的一类物质,比如C₆₀和黄体酮等,得出的结果可对其给出很好解释,多普勒效应可能是这类物质紫外吸收温差谱形成的主要因素。     

热与温度概念评估(HTCE)量表的介绍与分析

热与温度概念评估(Heat and Temperature Conceptual Evaluation,HTCE)是一份基于教学研究的用于测量学生对热与温度相关概念理解的量表.该量表包含对热与温度概念、冷却速率、量热法、传热速率、感知热的能力、比热容、相变和导热性等8个方面的概念考查,从问世至今已在国外物理教育研究中广...     

量热式激光能量计内外表面温差对测量结果的影响

从理论上研究了量热式激光能量计激光照射过程中和激光照射后内外表面温度时间关系．编制了计算机程序计算得到激光照射时间内以及激光停止照射后内外表面温度关系曲线．通过稳定的高温温度场加热试验件模拟激光照射量热式激光能量计内外表面温度的升温过程，通过迅速将试验件移离高温温度场模拟激光停止照射后量热式能量计内外表面温度的变化，并测量了量热式能量内外表面温度时间曲线．实验和理论研究结果相符，结果表明激光停止照射后，内外表面温度迅速趋近，由此引入的测量不确定度小于0．25％．