怎樣在初中講授“熱量”、“熱容量”和“比熱”

在学习过“物体的热膨胀”和“热的传播”以后,学生对于热现象已有了初步的认识,这时就可以进一步来介绍热量的概念及其度量的方法。但热量作为一个物理概念,对初中学生而言,是此较难于接受的。因为在日常生活中不常用它,而在感官上又无法直接接触到,同时     

直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究

本文对直膨式太阳能热泵系统进行了实验研究,并对其热工性能及影响因素进行了理论分析,结果表明该系统 的热工性能主要受太阳辐射强度、环境温度、集热面积、水箱容积及压缩机转速等因素的影响,在此基础上提出了系统设 计和运行控制等方面的改进意见。     

熱功當量的測定

關於熱功當量的測定,不論在高中或初中的課本上(見人民出版社的高中物理或初中物理)都是用焦耳實驗的裝置來說明,但在教學中則不如通過實際實驗來證明好些。可是若裝備像焦耳實驗那樣的儀器是比較困難的,而且也不容易做得準確。現在研究了一種簡易的測定方法,說明如下: 器材及裝置取一支長約1米的玻璃管,內徑可在2厘米左右,兩端塞以橡皮塞,其中裝滿冷水及適量的小鋼珠(可用自行車上最小的鋼珠或自做的鉛粒),再在玻璃管外面套以與其等長而較粗     

用電熱水汽發射的砲模型

这個模型可以用來演示把電能轉變為熱能和由热能轉變為机械能,可以演示在研究牛顿第三定律時的反衝现象以及計算物体的速度和動能等等的实際问题,因此这個模型同学也可以在課外加以利用。模型的製造是很簡單的。在它里面所用的不是醚而是水,当220伏特或127伏特的電流从插座上接通之后,經过3—10秒鐘,模型即可發動。表演模型的作用是十分安全同時也很精彩的;塞子飛到10—20米远的地方,由於反冲的结果,小車的後退不会少於30—100厘米,並且全班同学可清楚地看到。模型的構造如下:     

我改進了測汽化熱的實驗

初中物理课本所示测水的汽化热的實驗,其中所使用的仪器裝置过於簡單,按照教科书上的實驗步骤作出的结果,汽化热是100—200卡/克,差誤太大,會給学生造成思想上的混亂,因此這個實驗方法有改進的必要。一、按教科書上的裝置作實驗存在以下幾     

压水喷射问题探讨

装水容器侧壁开孔,由于孔上部水柱形成的压力差而使水从小孔喷出,从水流轨迹形成原理,讨论和验证压水喷射中的水流相交问题.     

對大一學生講授熱力學第一和第二定律的幾点意見

熱力學第一和第二定律,就定律本身来講,學生是沒有甚麽難懂的。可是,在講述第一定律之後,接着講的是幾種過程與循環、分子自由度和能量均分等等,進而得出第二定律的結論。中間這段教材,我以為就大一學生來講,是不大容易分别有系統地很好掌握的。他們不曉得為什么要講這一套。對於所謂可逆過     

直膨式太阳能热泵热水器的实验研究

建立了直膨式太阳能热泵热水器实验样机,该样机采用裸板式太阳能集热器作为蒸发器。在室内模拟光源(0～1000W/m2)下,对该热水器进行了性能测试,得出热水平均加热功率为1.04 kW,热泵平均COP为4.18。通过对实验数据加以整理和分析,得出了热水温度、集热/蒸发板温度、热水加热功率及热泵COP随太阳辐射强度及运行时间的变化规律,并提出了热泵COP的改善措施。     

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究

本文针对自行设计、建造的“直膨式太阳能热泵热水器”实验样机进行了春季运行工况下的实验研究,并对其运行特性进行了详尽的分析．实验结果表明,在环境温度均值20．6℃、太阳辐射强度均值954．59 W／m2的室外气象条件下,将150升水从13．4℃加热到50．5℃只需要94分钟,热泵供热性能系数达到6．61．即使在环境温度为17．1℃的雨夜天气,热泵性能系数仍能够达到3．11．通过对典型工况下太阳能集热板的集热效率和过热度进行分析发现,如果用电子膨胀阀取代热力膨胀阀对供液量进行实时调节,可以进一步提高热泵的性能系数和系统运行的稳定性．     

次声和磁场对黑曲霉、生物酶和水的作用

用适当的次声频率和声压来处理黑曲霉孢子（微生物）,能使其柠檬酸率增加7%左右,同时用磁场和低频磁场作对比处理,其结果亦同。此外,用此类方法处理五种生物酶和蒸馏水时,其紫外光谱的特征蜂的吸光值均有所增加,与增加酶在缓冲剂中的浓度或水的温度作用相同。而在用此二法处理黑曲菌孢子的发酵液时,发现其主酶（α-淀粉酶）的活力及菌丝体重量也对应地增加,和用同法处理此类纯酶时其活力不能增加的一些报道加以对比。     

专题:水科学重大关切问题研究

<正>编者按水是世界中最重要也是最为奇特的物质.由于水的性质都具有反常的特点,水的理论和实验研究自身都极具挑战性,水参与各种物理、地质、化学、生命等过程,水的科学利用关系着人类的命运,水科学研究的重大意义是显而易见的.过去十年来,中国科学院组织相关研究所投入了可观的人力、物力全方位开展水科学研究,取得了一批     

泵与压缩机双动力直膨式制冷系统的分析研究

以R22为工质,对工质泵与压缩机双动力直膨式制冷系统进行了热力学第一定律分析。得出:采用工质泵与压缩机双动力相比于传统直膨式制冷系统,系统功耗显著下降,制冷量明显提高,系统整体运行效能得到显著优化。     

直膨式太阳能热泵热水器过热度PI控制的实现

从自身特性和应用要求来看,热力膨胀阀作为直膨式太阳能热泵热水器的节流元件,调节品质不高.本文以电子膨胀阀作节流元件,采用太阳辐射强度的开环比例控制与集热板过热度的闭环反馈PI控制相结合的控制方案,通过实验研究的方法逐步制定控制策略,分三种不同情况采取特定参数控制集热板出口过热度.经实验验证,可以实现典型工况下过热度的准确、稳定控制.指出,合理改进电子膨胀阀开度的控制算法,并结合变频压缩机实现对制冷剂流量的串级控制,是实现系统全年优化运行进一步的研究方向.     

带有蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统的模拟研究

介绍了一种带有相变蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统。以青岛天气为例,对该系统的蓄热模式进行数值模拟,得出蓄热装置进出口制冷剂的温度、蓄热材料的液相率随时间的变化,结果表明在太阳能辐射量变化时,该系统的蒸发温度维持25℃左右,系统能够稳定运行;对系统热力学性质进行理论计算得出系统在冷凝温度为70℃时,系统的COP能维持在5.3左右,系统能够高效运行。     

光解水的原子尺度机理和量子动力学

利用阳光直接将水分解为不含碳的氢气燃料和氧气是面向全球能源危机环保且低成本的解决方案.得益于电子结构理论和量子模拟方法的进步,人们已经能够直接研究在纳米颗粒上等离激元诱导光解水过程在原子尺度上的反应机理和超快动力学.本文简述近年来的相关工作进展.吸附在氧化物薄膜上的金纳米颗粒很有希望成为水分解的高效新型光催化剂.在光激发条件下,水分解反应速率和光强、热电子转移之间有强相关性.水分解速率不仅取决于光吸收强度,还受到等离激元量子振动模式的调控.这对于太阳能光解水器件中纳米颗粒的设计有借鉴意义.我们发现液态水在金团簇等离激元催化下100 fs内就能产生氢气.超快量子动力学模拟表明,该过程中场增强起主导作用,从金属到水反键态的超快电荷转移也扮演着重要角色.综合这些原子尺度上的量子动力学研究,我们提出受激水分子中氢原子高速碰撞(速度远远超出其热速度)合成氢分子的"链式反应"机理.     

醇水混合冷却剂表面张力和接触角的测定

喷雾冷却具有散热能力强、冷却工质需求量小等优点,在解决电子器件散热方面具有广阔的应用前景。纯水中添加醇类可以有效提升喷雾冷却性能。为进一步探索醇类添加剂强化喷雾冷却性能的机理,本文开展醇水混合溶液表面张力和接触角的实验测定研究。分别在水中加入不同浓度的乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇和正辛醇等醇类,利用悬滴法探究醇类浓度对溶液的表面张力的影响规律;利用Young-Laplace坐滴法探究醇类浓度对接触角的影响规律。结果表明,水中添加醇类后表面张力降低,且其随醇类溶质浓度的增加而变小,且其下降速率均随浓度的增加越来越慢;添加低醇类添加剂均可降低溶液的接触角,而高醇类接触角随浓度变化没有明显的变化规律。     

水的密度极值和相关性质的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法对NVT系综中水的密度极值问题以及分布函数和扩散系数等相关性质进行了模拟.运用极值思想,通过引入新的能量-压力关联判据和线性插值的方法,可以将水的密度极值的温度值点上移到2℃,与实验值更加接近,相对于前人用TIP4P水分子模型的模拟结果-13℃或-23℃具有较好的改进,并且避开了临界点附近统计压力值的困难.模拟获得的径向分布函数和扩散系数的值与实验基本吻合,分子间作用能分布也与文献报道的趋势一致.     

具有双网络结构高强度和形状记忆水凝胶

本文将形状记忆功能引入到双网络水凝胶设计之中.首先合成了聚乙二醇-聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚（丙烯酰胺-co-丙烯酸）（PEG-PDAC/P（AAm-co-AAc））双网络水凝胶,其中第一套网络由交联的聚乙二醇（PEG）链组成,包埋着聚电解质聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（PDAC）;第二套网络由丙烯酰胺（AAm）和丙烯酸（AAc）的共聚物交联组成,交联剂为N,N''-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA）.结果表明,双网络水凝胶显示出高强度的特点,其断裂应力和韧性分别达到了0.9 MPa和3.8 MJ/m³.和传统地利用中性高分子作为柔软和韧性的第二套网络相比较,本文选择将具有弱电解质特性的丙烯酸单体引入到第二套网络中,利用丙烯酸与三价铁离子的络合作用,成功地赋予水凝胶在氧化环氧反应条件下的形状记忆功能.结果表明,只要巧妙地引入响应性单体,高强度和形状记忆这两种最重要的特性可以同时被引入到双网络水凝胶的设计之中.