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热胀冷缩科学小论文题目

发布时间:2024-07-08 23:49:36

热胀冷缩科学小论文题目

热胀冷缩 热胀冷缩是物体的一种基本性质,物体在一般状态下,受热以后会膨胀,在受冷的状态下会缩小。所有物体都具有这种性质。 (注:水在4摄氏度以上会热胀冷缩而在4摄氏度以下会冷胀热缩。) 物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由於物体内的粒子(原子)运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。 物体都有热胀冷缩的现象,日常生活中我们可以利用这种现象解决一些困难。 学生观察实验 实验1 观察铜球受热、受冷时的体积变化; 动画描述:动画主体是一个用细线吊起的一个铜球,动画背景是一个铁圈,一个酒精灯和一盆冷水。学生首先选用一个恰好能套过铜球的金属圈来确定铜球的大小,然后将铜球放在酒精灯上加热,再将其通过金属圈,接着放在冷水中降温,再通过金属圈来确定铜球受冷受热时体积的变化。 实验2 用气球套住瓶口,观察瓶子受热、受冷时气球的体积变化。 动画描述:动画主体是一个瓶口套有气球的空气瓶,动画的背景是两个分别成有冷水、热水的器皿。学生将空气瓶先放在热水器皿中,观察气球的体积变化,然后放在冷水器皿中,观察气球的体积变化。 3.汇报、交流观察的结果,形成解释 (1)通过实验1,得出铜有热胀冷缩的性质,推测出固体有热胀冷缩的性质。 (2)通过实验2,得出空气有热胀冷缩的性质,推测出所有气体有热胀冷缩的性质。 4.自主归纳 (1)提问:液体(水)有热胀冷缩的性质,气体(空气)、固体(铜)也有这种性质,你能把这种性质用一句话说出来吗? (2)归纳得出:一般物体都有热胀冷缩的性质。 5.应用迁移 (1)教师提出思考问题: 思考1 为什么踩瘪的乒乓球在热水中一烫就恢复原状? 思考2铁轨之间为什么要留有缝隙? 思考3 两根电线杆之间的电线,为什么冬天绷得比较紧? 思考4为什么夏季自行车胎不能打太足的气? (2)解析参考: 这四个思考题都是从日常生活事例中引入认识物体热胀冷缩的性质,符合儿童认知的特点,使学生将所学到的知识运用到实际生活中,加深了学习的印象。对于这四个问题的呈现,都用了视频片段来展示,使问题清楚明晰地呈现在学生眼前。同时,教师也给出参考答案供学生思考,参考1和参考3的参考答案不仅从理论上解释了原因,而且给出了实际数字,比如气体在温度升高1℃的时候,体积就要膨胀1/273,每百米的电线,在温度每增加1℃的情况下,大约会伸长毫米等,不仅将具体数值呈现在学生眼前,而且增加了学生的扩展性知识和常识性知识。在思考2的参考答案中,列举了1825年英国铺设的第一条铁路钢轨的历史史实,警戒学生不遵循自然规律的教训,使学生增加了学习的趣味性。 自然界的物质绝大多数遵循“热胀冷缩”的规律,少有例外。例外的有一种 是水。水在4度时密度最大,4度之下就是反常膨胀,是“热缩冷胀”了。而到冰,密度就 只有。这意味着,冰将会浮在水面。 另外还有: 热缩冷胀的金属——锑 锑是一种银灰色的金属,它总共有四个“孩子”,人们见到次数最多是老大,名字叫“灰锑”。它还有三个小“弟弟”,依次是黄色的黄锑、黑色的黑锑和容易爆炸锑。 不过,这三个小弟弟的化学“性格”都不稳定。黄锑比较喜欢低温,温度一超过摄氏零下八十度,它就不能活下去,于是变成了黑锑。而黑锑只要一加热就会变成人们常见的灰锑。至于爆炸锑,更是不得了,只要你用一个硬东西碰一碰它,就会“火冒三丈”,同时放出大量的热,很快变成灰锑。 锑有一个反常的脾气——热缩冷胀。大家知道,一般的物体都是热胀冷缩,然而,液态的锑在冷却凝固时,体积反而更大了。 过去,人们利用锑的这个怪脾气,制成了铅字。在溶化了的铅字合金中加入一些液态的锑,然而把混合起来的熔液倒入铜模里冷却凝固,固态的铅字合金的体积就会增大一些,从而使每一个细小的笔划都十分清晰地凸现出来。不仅如此,加入锑后,还能使铅字合金更加坚硬、耐磨。

“热胀冷缩”这个词,大家可能耳熟能详,可它的原理是什么呢?恐怕知道的人是寥寥无 *** ?我也是在几天前才知道的。接下来就让我给大家讲讲我是怎么知道“热胀冷缩”原理的。

姐姐很爱打乒乓球,有一次,我正在和她打乒乓球,不小心将乒乓球打到了地上,我正要去拣,3岁的弟弟一摇一摆地走过来了,脚不偏不倚地踩在了乒乓球上,乒乓球被踩扁了。“家里只有这一个乒乓球了,是你把乒乓球打到地上的,你去买!”姐姐说。“我才不呢,照你这么说,应该是弟弟去买啊。”我争辩着。这时,一向很节俭的奶奶走出房间,问我俩:“怎么了?吵什么啊?”于是,我把事情的经过都一五一十地告诉了奶奶,没想到奶奶却笑呵呵地说:“不用买了,我来告诉你一个恢复乒乓球的好办法!”然后,奶奶叫我倒一盆开水,我真是“丈二和尚——摸不着头脑”,奶奶葫芦里卖的是什么药呢?没办法,我只好照奶奶说的做。接着,奶奶把乒乓球放进了开水里,神奇的事情发生了:乒乓球竟然慢慢复原了!这是什么道理呢?奶奶说是“热胀冷缩”,我还是有点不懂,于是,我又向爸爸妈妈请教,还查阅了许多与“热胀冷缩”有关的书籍,才明白了其中的奥秘,原来,气体的情况比较简单,对于气体,可以忽略分子势能,只考虑分子动能,温度升高就是气体分子的平均动能变大,分子平均动能变大之后分子的碰撞就更剧烈了,对容器器壁的碰撞也更剧烈,这也就是说气体压强会变大,要使压强不变,就只能让体积变大来抵消温度升高导致的碰撞剧烈问题。对于液体和固体,必须同时考虑分子的动能和势能,温度升高导致的液体平均分子动能升高,根据能量均分定理,热力学平衡系统内,每个自由度能量均分,势能也应该同时增加,这样分子间距离就应该变大来增加势能,也就是热涨冷缩了。但是,“热胀冷缩”也有特殊例子不是热涨冷缩的,比如水在四摄氏度到零摄氏度过程中,是越冷体积越大的。

生活中有许多不起眼的小事,只要我们细心地去观察,去发现,在这些小事中还是有大秘密

对于一般物体,热胀冷缩是成立的。

当物体温度升高时,分子的动能增加,分子的平均自由程增加,所以表现为热胀;同理,当物体温降低时,分子的动能减小,分子的平均自由程减少,所以表现为冷缩。但也有例外,比如说水,这并不是说热胀冷缩对水不成立啦~!而是水中存在氢键,在温度下降情况下,水中的氢键数量增加,导致体积随温度下降体积反而增大!根据物质粒子最小的原子结构来看,物质的热胀冷缩应该是由物质原子的内部加速运动形成的。

从原子的内部结构来讲,当原子受热后,核内质子和中子以及核外电子呈现为粒子运动的加速状态。首先来说,由于原子核的自转以及电场的作用,牵引了核外电子围绕原子核做公转运动。

原子核的自转速度决定着外围电子受离心力大小的变化,这也决定着原子内核与电子层轨道之间的距离和电场的高低。只有原子核的自旋和外层电子的公转受到外部能量的激发,才会构成原子内部的离心力和电场力的变化,从而也就体现了物质热胀冷缩的自然现象。

1,当物体受热后,由于物质的原子核以及核外电子层的提速运动,使其产生了很强的离心力,这个离心力又使核外电子层与原子核的间距拉大。当原子核与核外电子层的距离拉大后,其原子核与核外电子层间的电场力就会降低,而低能级最外层轨道的电子就会脱离原子内部电场的束缚成为溢出的游离电子,从而也就构成了原子的等离子态。

原子核与核外电子层距离的这一变化,也是物质的热膨胀变化系数。然而,物质的热膨胀系数不会无限度的变化,当达到最大的极限时,原子的内部运动就会停留在稳定的运动平衡状态。

在一定的温度极限下原子核与核外电子层之间建立了一种极其稳定的电力场,核外电子不再溢出,电场之间的距离不再扩大,原子停止膨胀继而从原物质的固体转为液态。2,当物质的温度降低后,原子内部的运动速度开始逐渐的下降,原子核的自转速度降低,其对核外电子的离心力作用也将逐渐的减小继而使原子核与核外电子层之间的距离变小电场加大,此时原子又会吸引外部空间的游离电子来补齐电子外层轨道的缺位电子而达到原子非等离子体的原始平衡状态。

同时,物质又从液态逐渐的过渡到固态,这就是物质的热胀冷缩原理。在我们的教科书中,也提到了关于对原子的热能和光能的激发作用。

原子核与核外电子层之间的电场距离是随温度变化的,也是一种变量状态。物质受外部能量的激发可使原子的内部产生动态变化,原子核的最外层电子最容易受到能量的激发而成为飘逸的自由电子,也就是我们平常所说的物质等离子态,上述的两个条件是必备的。

当物质在受热达到极点后可从固态到液态,液态到固态的这一物理转变过程,这个过程必须使原子的内部产生质变。物体的热胀冷缩显现了物质原子的内部物理变化,否然的话,物质的热胀冷缩原理就很难讲清楚的。

热胀冷缩的原理

热胀冷缩大家都知道,生活中也有热胀冷缩的身影,但你知道它的原理和在生活中的好处和危害吗?现在我就为您揭开热胀冷缩的神秘面纱。

热胀冷缩的原理十分复杂,我在这里给大家简单的讲一下。 热胀冷缩是物体的一种基本性质,物体在一般状态下,受热以后会膨胀,在受冷的状态下会缩小。但并不是所以的物质都会热胀冷缩,比如水,它就是和热胀冷缩刚好相反,它是热缩冷胀。

物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。

热胀冷缩是一般物体的特性,但水和其他物质,在某些温度范围内受热时收缩,遇冷时会膨胀,恰好与一般物体特性相反。这就叫做热缩冷胀。

物体是由分子构成的,而且分子之间是有缝隙的,在缝隙中可能有空气或者其他的物质存在。在温度变化时,这些分子之间的物质膨胀,缝隙变大,就造成了热胀。冷缩则刚好相反。在温度变化的时候,这些分子之间的物质收缩,缝隙变小,就造成的冷缩。

温度计大家一定都很熟悉吧,它就是个典型的热胀冷缩的影子。它是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象而设计的。

就比如说酒精温度计,它是根据里面的酒精受热膨胀,在玻璃管内上升高度;遇冷收缩,在玻璃管内下降高度,就可以测量温度了。

你玩过乒乓球吗?乒乓球扁了怎么办?扔了再换一个?其实也可以用热胀冷缩来恢复原来的模样。

因为乒乓球内的空气受热膨胀,使乒乓球恢复的原状。

热胀冷缩在生活中的引用其实还有许多许多,这里只是列举的其中的两个。 热胀冷缩的危害 热胀冷缩不仅有好处,也有坏处。

在夏天的话,轮胎气打太足就会爆胎,因为里面的空气受热膨胀,最终导致爆胎,这个危害是十分危险的。

热水瓶上的塞子也不能塞的太紧,因为里面的空气在热水的作用下,受热膨胀,而瓶塞去紧紧的塞着,就会导致瓶胆爆裂。这也是个危害

冬天的电线会很容易断,那是因为电线遇冷收缩,到了一定程度不能在缩了,最终导致了电线断了。

发动机缸体在低温下容易冻裂其实是和上面的冬天的电信容易断是一个道理的。发动机的缸体遇冷收缩了,就导致会爆裂。

看了我的文章了,您对热胀冷缩的了解跟深一步了吧?其实生活中处处都有热胀冷缩,只是你没去发现它罢了。

所有物体都有热胀冷缩的现象,日常生活中我们可以利用这种现象解决一些困难。

正在做任务,求个满意,谢谢

在生活中,我们会有许许多多的发现,我也不例外。在我的记忆中,有一个发现令我十分难忘。

那是一个比以往寒冷得多的冬天,我放学后,只见老妈哭丧着脸对我说,她最喜欢的杯子破碎了。我只哦了一声,就不理老妈了,但看见老妈那往“茄子”发展的脸色,才忙问:“怎么回事?”“早上我本准备倒杯水来喝,没想到,水刚倒进杯里,杯子就炸了。”老妈的脸色才好了点。我却奇怪了:“这是什么原因?”我爱钻牛角尖的脾气又上来了,我“咻”地进了电脑房,上网查起资料,“哦!原来是那‘热胀冷缩’惹的祸啊!网上还说,电线之所以松松得挂在两根电线杆之间,也是因为‘热胀冷缩’,如果把电线杆之间的电线都拉得紧紧的,到了冬天电线遇冷收缩就会绷断……”我念出网上的一行资料,“如果这么说,热胀冷缩还真是一个麻烦的家伙!不如把它从生活中消除掉,岂不方便多了?”我嘟囔着。

过了几天,我订阅的《我们爱科学》刊物到手了,我看见里面我最喜欢的《魔法师洛奇和他的学生》里,主人公叶雨心也遇到了和妈妈一样的问题——倒水的时候杯子炸开了,里面讲到了热胀冷缩的知识,我忽然想起了我前几天的异想天开,急于想找到答案,便埋头继续看,里面讲到的却与我的想法大大相反——如果没有了热胀冷缩,那就要出大乱子啦!作文

书中说,如果没有了“热胀冷缩”,到了冬天时就惨了——就算你把暖气开到最大,也不会感觉温暖,而是越来越冷,那是因为暖气管里的热水不仅将热量传给暖气片,同时也传给了暖气片周围的空气,空气受热膨胀,自然向房间上方流动。房间里的冷空气便会很快流过来填补位置。这正是冷热空气的不断对流,才使房间变暖。如果没有“热胀冷缩”,热空气不能受热膨胀,冷暖空气无法对流,即使暖气片再热,房间里也不暖和。它还讲到了如果没有“热胀冷缩”,煤气炉是打不着火的,因为空气无法对流,就不能把燃烧的二氧化碳带走,所以火是打不着的。书中最后还讲到,水在一般情况下是热胀冷缩,可在一个特定温度间,它却是“热缩冷胀”,这个特定温度是4摄氏度至0摄氏度之间,即温度越低,体积越大。水结冰后,体积会比原来的液体体积增大,所以在寒冷的冬天经常会发生水管爆裂的事情。真没想到,没有了“热胀冷缩”,这日子还真没法过了。

打碎了一只杯子,却收获了这么多知识,值。

今年开学后的第一节自然课上,程老师给我们布置了一道题,内容是:运用你所学过的自然知识解释一至二个科学研究解决的实际问题,并特别指出:1、不能抄袭;2、不能使用别人已做过的,必须是自己动脑筋想出来的,并写出实验证明。这可难住了我,难也得做呀!在课上老师经常表扬我,说我是自然课学得最好的,而且我又是自然课代表,做不出来还不让大家取笑我吗?

回家后我把这件事告诉了爸爸妈妈,爸爸倒很支持我,给我出了几个点子,但都是有人解释过的,不符合老师的要求,我只好自己琢磨。

时间一天天地过去了,可一点眉目也没有。

说也巧,一个星期三的下午,妈妈在下班回家的路上买了十斤鸡蛋。晚饭后煮了十几个。当妈妈把煮熟的鸡蛋放在冷水里浸泡时,我想到这是人所共知的热胀冷缩的原理,目的是使蛋壳和蛋清分离,剥鸡蛋壳就容易些。这给我启发不小,我当时高兴极了,禁不住说:“妈妈真好,您可帮了我的大忙啦!”我的实验就这样开始了。

取出冰箱里存放的熟鸡蛋,放在盆里或碗里,把暖壶中的热水倒人,浸没鸡蛋即可。过两分钟后,剥鸡蛋壳就容易多了。这是因为蛋壳先受热,与鸡蛋清分离的缘故。

在煮鸡蛋时,同一锅里的鸡蛋,有的爆破,有的完好,这是什么原因呢?通过实验,我认为爆破的原因是:生鸡蛋是由液体和蛋黄组成的,受热急时,液体膨胀比固体快,超过蛋壳的承受力,就发生蛋壳爆破,而且温度升得越快,爆破的越多。后来,我又改用微火慢慢来煮,结果一个也没有爆破。

记得老师说过:“热胀冷缩的原理应用得很广泛。”我的实验不知是否别人也做过,不过对我来说确实是个新发现,心里有说不出的喜悦。

热胀冷缩是工程上必须考虑的因素,它常常给我们带来麻烦.例如,铁轨受热会膨胀,温度升高1℃,1千米长的铁轨伸长1厘米,变化似乎很小.但是,如果夏季与冬季的温度差为55℃,以天津到北京为例,铁轨长120千米,则夏季要比冬季胀出66米.这可是个大数字.如果铺设时铁轨紧密相连,这胀出来的66米就会毁坏整条路线,所以铺设铁轨时,在相连接的地方都要留有一定的空隙.人们在日常生活中也经常利用物体热胀冷缩的特性.例如,把煮熟的鸡蛋放在冷水中浸一浸,蛋就很容易剥开,这是因为蛋壳和蛋白的收缩程度不一样的结果.把拧不下的金属瓶盖放在热水里浸一会,瓶盖就很容易拧开了.你在生活中仔细观察,一定能找到更多的事例.热胀冷缩的弊:1.冬天安装的太紧的电线会断 .2.热胀冷缩会使测量仪器的准确性变差,人们在努力寻求热膨胀系数小的材料来制作量具,对精密测量要求恒温,对高精度的设备有同样的影响使的好多设备不可能象设计中想象的那样准确 3.导致水管爆裂再加上冬天水管结冰会冻裂管道.4.知道1986年美国挑战者号航天飞机的事故吗?就是橡胶密封圈由于热胀冷缩而引起的 热胀冷缩的利:液体温度计、1、给火车上轮箍、2、用热水让瘪了的乒乓球圆起来 .3、热胀冷缩,在蒸汽洗面之后,在用冷热水交替洗面,可以使脸部皮肤在冷热交替过程中得到锻炼而富有弹性.任何事物总有它的两面性,物体的热胀冷缩也是如此.我们要防止它的不利一面,利用它的有利一面为人类服务.。

身边的科学

一天晚上,我在帮妈妈做晚饭,妈妈叫我把新买的酱油瓶拧开,可我怎么拧也拧不开。

我就问妈妈:“妈妈,酱油瓶怎么拧不开?你能帮我拧开吗?”

妈妈说:“你自己去动脑筋,我不帮你拧。”

我很生气地说:“妈妈,你为什么不帮我拧开?”妈妈说:“再动脑筋,就是不告诉你。”我就只能动脑筋想了。我想了想应该是属于科学一类。于是,我就不高兴地开始翻起我曾经学过的科学书。

突然,翻到了热胀冷缩这一课,我心里比吃了蜜还要甜,比考了100分还要高兴。我自言自语地说:“我就试试这个热胀冷缩吧!平时,看你热胀冷缩没有什么用,今天就要试试你热胀冷缩有什么本领。”

说着,就到厨房里去试。先打点热水,将酱油瓶在热水里泡五分钟,然后又用凉水冲了一下,很容易就拧开了。我想:难道人类的生活当中隐藏着这么多科学知识吗?这些科学知识是不是就等我们来挖掘呢?

经过这次事儿,我从心里感谢科学,它帮我进步,也帮我成长。

一、什么是科技小论文有些同学把写科技小论文看得很平常,认为是科学工作者的事,对我们少年儿童是高不可攀的。这完全是一种误解,同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。科学工作者写的科学论文,是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题,通过实验、观察等手段,获得大量的科学数据,在此基础上,再进行分析研究,得出科学结论,从而写出的科研报告。同学们写的科技小论文,比科学工作者写的科学论文要短一些、浅一些。科技小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论……那么,科技小论文有没有质量标准呢?有。它必须具备“三性”=三种 要求 。二、撰写科技小论文的方法和技巧科技小论文是学生科学研究的总结,而不是文学作品。小论文的写法有一定的规范性,它包括以下内容: 1、论文题目:题目要与研究的内容相一致,不能文不对题。题目要求简洁、新颖、吸引读者。如《为什么咸蛋黄会出油?》明了,吸引读者。研究的题目不能太大,不然无从下手。 2、引言:是论文的开场白,简单说明进行该研究的目的或作者是怎样想到要开展这方面的研究工作的起因。 3、材料和研究方法:要写清考察和观察对象、实验的材料及材料来源;采用什么研究方法以及具体研究步骤;使用了哪些仪器等,这都要如实交代清楚,以便经得起他人的重复试验。 4、结果:是论文的论据部分。除了用文字,还可用表格中的数据,图片,照片,这样具有说服力。数据的真实可靠是实验研究的关键所在。 5、讨论:这是论文的论证和论点部分。通过实验得出了什么科学结论。并要在理论的基础上加以说明。论点必须是以科学的研究方法和研究结果为依据,要恰如其分,实事求是。如果脱离实际,故意扩大研究成果,就失去论文的科学性,结果将是一事无成。 本次的科技小论文选题可以参考丛书的有关课题,通过观察、考察、实验等手段。也可围绕自己劳技创意和制作过程等方面内容进行论述。二:撰写一篇高质量的科技小论文,要注意以下几点: 一、 选好课题 撰写科技小论文,首先要考虑写什么,也就是课题的选择。选择课题是写好论文的关键。要注意以下原则:价值原则,即选题的理论价值和实用价值。要对其他的同学有启发、指导和参考的意义;可行原则,指主观和客观条件的可能性,即撰稿者个人的专业知识、理论修养、知识面、手头资料、实验条件、周围环境,不可贪大求深,应该量力而行;新颖原则,指课题应是他人未曾研究或研究过但未解决或完全解决,要注意“文贵创新”。 二、 拟定题目 文题如目,好的题目能够叫人拍案叫绝,一眼难忘。它好似推销产品的广告词,对吸引读者起着关键作用。好的科技小论文题目要讲求三个字:准、小、新。准,指的是题目要用精练的文字将论文内容确切的揭示出来。如某位同学撰写的科技小论文的题目是《肥皂的去污原理和最佳洗衣浓度》,一看题目,就可以知道论文阐述的内容,一目了然。小,指的是题目的角度小。角度小,就具有较好的指向性,文章的思路随之明朗,容易写得集中、紧凑。题目过宽,往往由于我们投入研究的精力少,范围窄,专业知识不深,而难以驾驭。如某位中学生撰写的科技小论文的题目是《静电除尘黑板擦的研究与制作》,题目小且具体,学生可以作深刻的阐述。新,指的是力求在题目中透露出新鲜的立意。选题新鲜,才有阅读价值。没有独特的见解,没有新的发现,即使表达再好,论证再有力,也是瞎子点灯白费蜡。 三、 写好开篇 文章开头处于定调的特殊位置,历来为写作者们重视。古人云:”若起不得法,则杂乱浮泛”。开头部分虽短,却是全篇的有机组成部分,提示作者的思绪和对众多材料的截取,因此落笔之前必须对全篇有总体把握。 科技小论文的开头,不一而足,并无固定的格式,但却有章法可循,这就需要对各种开头的技法细加领悟,根据写作实际灵活运用。 1、 例题引路法 写作科技小论文,开篇引题,显示了研究问题的实在性,激发读者顺藤摸瓜的愿望。如某同学撰写的《一道容易解错的力学题》一文,作者开头就摆出了一道同学们很熟悉而又容易出错的力学题,并将错误的解答过程陈述给读者,引起读者的强烈的兴趣,而急于读完全文,以知道这道题究竟错在何处。 2、 揭示背景法 将研究的问题,放置到当前社会经济发展的大环境和大背景下,让读者在较高的层次体味其研究的意义乃至方向性。如《乡镇工业环境污染防治对策》一文是这样开头的:“改革开放以来,乡镇企业迅速崛起和蓬勃发展创造了大量的物质财富,使农村经济发生了一系列深刻变化。在一些发达和比较发达地区,乡镇企业已成为农村经济的重要支柱和国民经济的重要组成部分。但是,伴随着乡镇企业的迅速发展,乡镇工业对环境的污染和对生态的破坏影响日益突出。 这一开头就将研究的问题与命题的发展趋势,当今乡镇工业对环境的污染和对生态的破坏影响紧扣一起,使人们认识到治理环境污染的紧迫性。 3、 指出危害法 许多争鸣、纠错的小论文,常常指出某些弊端,让人们骤然心惊,晓知解决问题的紧迫性。 4、 概述论点法 在前言部分,作者将主要观点集中呈现给读者,给人一种整体感,这无异于交给读者一串钥匙,往下阅读便是尝试去打开一扇扇大门。 5、 设置疑问法 设置疑问主要是给读者留下悬念,让其在好奇心的驱使下迫不及待地关注研讨的问题。 以上是写好科技小论文开头的五种方法,值得说明的是开头的方法不胜枚举,且各种方法常常是有机结合,渗透并用。 四、 分述要点 经验材料繁多复杂,怎样使它们井井有条地统一于中心论点呢?在小论文的主体部分,采用分条论述的方法,往往得心应手。这种写法的好处是条理性强,层次清楚,给人全面深刻的立体感。当然,每个观点,都必须是深思熟虑的结晶,概述性要强,客观性要强,创新性也要强。 五、 用好材料 科技小论文不是简单地将手头材料罗列成文,深透的说理,规律的导引是其本质特征。观点和材料是相辅相成的,论文的价值体现在论题的价值,论题的价值又通过材料的论证体现,二者的有机融合,就会形成一篇很好的科技小论文。 六、文稿写作常识 为了减少编辑发稿时的困难,也为了减少论文排版时的差错,作者在撰写科技小论文时,还要注意掌握一些文稿写作常识。 一般来说,要注意以下问题:文稿用标准稿纸书写清楚(或者用电脑打印)。每格一字,标点单独占一格。不需排印的说明文字一律用铅笔标注。书写时应使用规范的简化字,防止错别字,更不要杜撰生字。除成语、古文和引用文献的数字外,一般数字用阿拉伯数字。公元的世纪、年、月、日、时、分、秒均用阿拉伯数字。年份不能简写(如1999年不能简写成99年)。五位以上的数字可用“亿”、“万”作单位。四位以上的数字连写,不用分节点;外文字母、化学符号等要写得端正清楚。外文应用印刷体书写,大小写必须分明,并用铅笔标明玩儿文种,正斜体和上下角标。此项内容请以中学教材中的写法为准,化学结构式中各个线条位置的排列必须准确;数学公式和化学方程式应另行居中书写,并使用规范字体;使用规范的标点和其它的符号。书写时,破折号占两格、省略号占两格、连接号占半格,其余符号占一格。并注意顿号、逗号、冒号、分号、引号的书写位置;文稿中涉及到的计量单位应使用法定计量单位,文字叙述中用法定汉语名称;文稿中的表格应由作者填写清楚。表号和表名一般在表前,说明在表后。同一表格另页再写时,前面应注明“续表”字样。表内文字末尾不加标点符号,回行顶格;文字能叙述清楚的内容,一般不用插图。使用插图必须起到图文并茂的作用。要注意文字与插图的衔接搭配,插图均应按序编号。 科技小论文范文1:树干为什么是圆的 在观察大自然的过程中我偶然发现,树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究。在辅导老师的帮助下,我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。经过实验,我们发现:(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;(2)等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大;(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击。同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;(2)横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法。范文2:皮鞋为什么越擦越亮每到星期天,我总要完成妈妈交给我的擦鞋任务。告诉你,这可是我一星期零花钱的来源哦!拿到沾满灰尘的皮鞋后,我先把鞋面的灰尘擦掉,然后涂上鞋油,仔仔细细地擦一擦,皮鞋就会变得又亮又好看了。可这是为什么呢我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。我先用手触摸两双皮鞋的鞋面,发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油,仔细擦过后,虽然亮了许多,但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢?我取来一双没擦过的旧皮鞋,在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后,我再在皮鞋上圈出两块表面都比较粗造的A区和B区,A区涂上鞋油并仔细擦拭,B区不涂鞋油作空白对照。我发现A区擦拭后,表面明显变光滑了许多,而且放在阳光下也比B区有光泽。为什么两者会产生这样的差别呢?我想到在物理课上老师曾经讲过:影剧院墙壁的表面是凹凸不平的,这样可以使声音大部分被吸收掉,让观众不受回声的干扰。同样道理,光线照到任何物体的表面都会产生反射,假如这个平面是高低不平的,光线就会向四面八方散射掉;假如这个平面是光滑的,那么我们就可以在一定的方向上看到反射光。皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑,如果是旧皮鞋,它的表面当然更加的不平,这样它就不能使光线在一定的方向上产生反射,所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒,擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦,让鞋油涂得更均匀些,就会使皮鞋的表面变得光滑、平整,反射光线的能力也加强了。通过实验,我终于知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦!范文3:醋对花卉有什么影响醋是生活中常用的调味品,花卉则能净化生态环境,并美化我们的生活。你是否想到过,醋和花卉有什么关系呢?我们怀着好奇心,开展了这个课题的探究。据富有种花经验的人告诉我们,对盆栽花卉施些醋溶液,可改善盆花的生长,增加花朵,而且花艳叶茂。这一点我们在实验中很快就证实了。浓度不同的醋溶液,对花卉有不同的影响吗?这是我们第二阶段的实验。我们选取长势相同的满天星、报春花、月亮花各四盆,分为四组,每组(三盆)各有三种花卉,分别编号、贴上标签。同时,我们取食用白醋配制成1%(pH值为2~3)、0.01%(pH值≈4)、0.0001%(pH值≈6)三种浓度不同的溶液,每天分别给三组盆花固定喷洒一种醋液,第四组盆花洒不含醋的清水。每五天观察记录花卉的生长情况。这项实验的结果是:喷洒低浓度醋液(pH值≈6)对这几种花卉没有明显影响;喷洒中等浓度醋液(pH值≈4)的花卉明显长得比其他几组好,花苞多,开花期提前,而且花色较浓艳,花期也延长了;喷洒pH值2-3的高浓度醋液后,反而使花朵过早凋萎。通过这次实验,我们可以告诉你:种花时适当喷洒一些醋液,可使花卉长得更好。不过要掌握好醋液的浓度,醋酸过浓则会伤害花卉。

热胀冷缩毕业论文

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生活中与鸡蛋有关的物理现象和实验及论证物理是一门以观察和实验为基础的学科。在教学中,有意识地引导学生联系生活实际,分析物理现象;利用身边物品,进行物理实验,都能激发学生的学习兴趣,加深学生体会。这里介绍一组与鸡蛋有关的物理现象和实验。 1、液体蒸发吸热 实验:把刚煮熟的蛋从锅内捞起来,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受。过一会儿,当蛋壳上的水膜干了后,感到比刚捞上时更烫了。 分析:因为刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜,开始时,水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫。经过一段时间,水膜蒸发完毕。由蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高,所以感到更烫手。 2、热胀冷缩的性质 实验:把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中,待完全冷却后,再捞起剥落。 分析:首先,蛋刚浸入冷水中,蛋壳直接遇冷收缩,而蛋白温度下降不大,收缩也较小,这时主要表现为蛋壳在收缩。其次,由于不同物质热胀冷缩性质的差异性,当整个蛋都完全冷却时,组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大,收缩程度更明显,造成蛋白蛋壳相互脱离,剥蛋壳就更方便了。 3、验证大气压存在 实验:选一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内,接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。 分析:酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀,部分气体被排出。当蛋堵住瓶口,火焰熄灭后,瓶内气体由于温度下降,压强变小,低于瓶外的大气压。在大气压作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。 4、浮沉现象 实验:把一只去壳鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐溶液。再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手后,鸡蛋却缓缓上浮。 分析:物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系。浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积,根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系。因为蛋的密度略微比清水的密度大,当蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以蛋将下沉。当浸没在盐水中时,由于盐水密度比蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋将上浮。 5、惯性、摩擦阻力现象 实验:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。 分析:生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,外力作用时旋转时,整个蛋就能迅速转动。 我们用过的 你看行不

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热学小论文题目

厨房中的物理知识 物理越来越广泛地应用于们日常的生活生产中, 可以说处处与物理打着交道, 就拿与人们朝夕相处的厨房来说吧, 其中就蕴涵着丰富的物理 知识我们认真观察厨房里燃料、炊具,做饭、做菜等全部过程,回忆厨房中发生的一系列变 化,会看到有关的物理现象,其中会有与电学知识有关的现象,与力学知识有关的现象,与 , 热学知识有关的现象。我们在日常生活认为有些都是习以为常,是人们都知道的,但是有没 有从本质上了解这些现象是为什么发生的,是怎么样发生的,为什么会有这样的结果。接下 来是我根据观察厨房现象和以前的经验,然后根据我所学的物理知识很上网搜索的一些资 料,对一些现象作了一些解释和说明。 关键词:厨房;物理;电学;力学;热力学 关键词 厨房中的物理学知识很多,有些我还没有发现,有些以我仅有的知识不能够 解释。不仅厨房与物理有关,日常生活中处处有物理学的知识,让我们一起来探 索。 1、与电学知识有关的现象 1.1 电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传 递煮饭、煮菜、烧开水的。 1.2 排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。 1.3 电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事 故的发生。 1.4 微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能, 再将电磁能转化为内能。 1.5 厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。 1.6 厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃 料燃烧放出热量。 2、与力学知识有关的现象 2.1 电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。 2.2 菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。 2.3 菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。 2.4 菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。 2.5 火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。 2.6 往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小, 振动频率增大,音调升高。 2.7 磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度 升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至 过高。 3、与热学知识有关的现象 与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 3.1.1 使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使 . 锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。 3.1.2 锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体, 以便在烹任过程中不烫手。 3.1.3 炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免 污染空间。 3.1.4 滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在 湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,容易破裂。 3.1.5 往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气, 是热的不良导体,能更好地防止热量散失。 3.1.6 炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。 3.1.7 冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这 是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增 大,从而推开瓶塞。 3.1.8 冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是 因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。 3.1.9 冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯 子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使玻璃杯破裂。 3.1.10 煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋 白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。 与物体状态变化有关的现象 3.2.1 液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时, 通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。 3.2.2 用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。 这是因为水的沸点在 1 标准大气压下是 100℃,锡的熔点是 232℃,装水烧时,只要水不干, 壶的温度不会明显超过 100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装 水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。 3.2.3 烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成 同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。 3.2.4 用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会 儿。这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于 100℃,而锅内食物为 100℃,离开火炉 后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为 100℃为止。 3.2.5 用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提 高了煮食物的温度。 3.2.6 夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是 管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就 会放出热量液化成小水滴附在外壁上。 如果管壁大量 “出汗” 说明空气中水蒸气含量较高, , 湿度较大,这正是下雨的前兆。 3.2.7 煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不 能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料。正确方法是用大火把 锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。 3.2.8 冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴 的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而 距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。 3.2.9 油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是因为水 的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升 到油面破裂而发出响声。 3.2.10 当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出 大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。 3.2.11 当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度 降至沸点以下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤 扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸 热,使锅中汤温度降低。 与热学中的分子热运动有关的现象 3.3.1 腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越 高,盐的离子运动越快的缘故。 3.3.2 长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是 因为分子永不停息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以 刮去一层,仍可看到里面呈黑色。 我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识, 去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。 物理作为一门大众的学科,在生活中的应用数不胜数,厨房中的物理知识应用真可谓 冰山一角,我们必须更加努力的学习,积累物理知识,提高自己的科学技术水平,这样才能 使我们的生活变得更美好。

热学发展史对中学热学教学的启示学是中学物理教学中必不可少的一个重要内容,而由于比较抽象,因此成为中学物理教学中的一个难点.热现象普遍存在.同学们很早就有了相关的经验,这是进行热学教学的一个很好基石.但也正因为这个基石的作用,一些不正确的观点很难进行纠正.根据教学经验和相关研究人员的调查结论知道,不管是小学生还是中学生,不管是否学过物理,都有相当多的人对热的理解不科学,其中非常典型的想法就是把热看成是一种可以流动的物质.根据当前国际科学教育上富有广泛影响的学习理论即“概念转变”理论认为:科学学习的过程就是概念转变过程,提出了为概念转变而教.那么作为中学物理热学部分的教学,其主要目标是让同学们通过热学的学习.实现其概念发生转变,建立起科学的分子运动论观点.为了实现概念发生转变,很多的教师和研究者进行了多种尝试,如通过“做中学”“实验探究”等方法来帮助学生建立科学的热观点,都取得了一定的成效.而本文中笔者试从利用热学发展史开展有效教学帮助学生转变概念进行浅析.从认知发展心理学的观点看,同学们个体在对某一事物认识的时候,认识水平是在主体与客体间不断地相互作用过程中变化和提高的.个体的认识发展过程是人类认识发展过程的一个缩影.因此个体的认知发展水平和历史上人类对其认识水平是相对应的.也就是说从人类对热的认识发展就可预知学生对热的理解情况.那么要进行有效的热学教学,我们有必要向学生介绍有关热学发展史.在历史上,人类对“热”是什么的思考一直没停止过.对热的认识不断变化和发展.大致可以归纳为以下三个阶段:一、热质说的形成受古希腊原子论思想的影响,热是某种特殊的物质实体的观点也得到流传.法国科学家和哲学家伽桑狄认为,热和冷也是由特殊的.‘热原子”和’‘冷原子”引起的,波尔哈夫认为热的本源是钻在物体细孔中的、具有高度可塑性和贯穿性的物质粒子,它们没有重量,彼此排斥.这个观念,把人们引向“热质说”.‘’热”可以从高温物体传向低温物体,就好似水从高处流向低处.认为热是一种特殊的物质.它暗藏在物质粒子之间,受到物质粒子的吸引,热质粒子之间互相排斥.在18世纪..热质说”几乎统领热学各个领域,当时“热质说”能简单地、比较满意地解释当时发现的大部分热现象,并取得了一定的成功.例如.物体温度的变化是吸收或放出“热质”引起的;热传导是“热质”的流动,等等.在“热质说”的影响下,热学(主要是量热学)的研究取得了一些进展.但到了后来,“热质说”无法解释热缩冷胀、摩擦生热等现象,受到了严重的挑战.二、定性的热动说的形成1658年,伽桑狄提出物质是由分子构成的假设,假想分子是硬粒子,能向各个方向运动,使它们以不同形式进行结合并表现出不同的特征.他用这个假说进一步解释了固、液、气三种状态.即在固体内部,硬粒子结合得很紧密,粒子之间强大的力使它们保持着固定的形状、粒子排列规则;在液体内部,相距较近的粒子之间的力使它们不易分散开来;在气体中,相距很远的粒子之间不存在相互作用力,各个粒子自西运动.19世纪初,随着化学原子论的确立,分子概念同样也被提了出来,分子无规则运动的现象也由实验所呈现出来.在1803年时,道尔顿(英国化学家)通过对大气的成分、性质以及气体的扩散和混合现象的研究,提出了他的新原子学说的基本要点.即:一切化学元素都是由不可分割的原子组成的;各种元素的原子以其不同的形状、性质而区别,并具有特定的质量;不同元素的原子以简单整数的比例柑结合而形成各种化合物的原子.当时由于“分子”概念尚未建立,道尔顿把不同原子组成的分子称为“复杂原子”.1811年,阿伏加德罗(意大利物理学家)在道尔顿的原子论的思想基础上,开始引入“分子”的概念,并把它与原子概念相区别.1827年,由于布朗(英国植物学家)长期的观察研究,发现布朗运动,他在分子运动论方面做出了新发现,为分子运动提供了有力的证据.1905年爱因斯坦从统计力学观点最终建立了布朗运动的理论,给分子运动的研究提供了理论依据.接着法国的佩兰根据爱因斯坦及他人的理论研究成果,做了多年的关于布朗运动的实验,并由此相当精确地测定了阿伏加德罗常数和分子的各个有关的数据.因此,布朗运动是微观分子运动的宏观表现.也是分子存在热运动和分子间存在空隙的有力证据.三、定盆的热动说的形成焦耳等人通过大量的实验,认为热和机械运动等同其他运动形式一样,也是运动的一种形式,而不是一种特殊的物质(热质).之后,人们进一步对热运动作了定量的比较系统的研究.使分子运动论得以建立起来.在分子运动论方面做出大量工作的有许多科学家,其中克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼的工作尤为重要,他们是分子运动论的主要奠基者.经过许多物理学家几代人的共同努力,分子运动理论终于建立起来了.它不仅揭示了宏观“热”过程与分子的微观运动状态之间的联系,而且表明了热是大量分子的无规则运动的表现,一个宏观系统的热力学状态是由组成该系统的大量分子的统计规律决的.这也说明热运动和机械运动是完全不同的运动形式.单个分子的运动遵从牛顿力学规律,大量分子的运动遵从的是统计规律性.四、热学发展史对中学热学教学的启示中学物理教学,不要求定量地掌握有关分子运动论,所以目前的中学物理教科书中只涉及到分子运动论的一些基本概念,内容表述为:(l)宏观物体是由大量微粒—分子或原子组成的;(2)物体内的分子在不停地运动着,这种运动是无规则的,其剧烈程度与物体的温度有关;(3)分子之间有相互作用力.由此可以看出,对于中学生只要建立起定性的分子运动论的观点就可以了,这是中学热学的教学目标.真正有效的教学过程实际上就是想办法缩短学生科学认识所用的时间,不必再像历史上人类那样通过那么长的时间去摸索探究,所以在热学教学中,不能忽视学生原有经验,设置合适的问题情景,让学生面临当初科学家们所面临的问题,通过探究来不断发展或改变原有不科学的概念.了解在人类认识历史上是如何从热质说发展到热动说,难点何在,怎么突破等问题,对中学物理教学具有参考意义.参考文献1丁帮平.国际科学教育导论.太原:山西教育出版社,20022吴瑞贤,章立源.热学研究.成都:四川大学出版社,1987

摘要:关于刚体平面平行运动的解题方法可以从多方面去考虑,从而求得所需求的物理量。关键词:无滑滚动、质量、半径、粗糙斜面下面让我们来看一道例题。一质量为m,半径为r的均匀圆柱体,沿倾角为α的粗糙斜面自静止无滑滚(如图),求质心,加速度ac法一:用平面平行运动动力学方程考虑斜面方向的运动,用f代表静摩擦力,据质心运动定理,有mgsinα-f=mac对于质心重力的力矩等于0,只有摩擦力的力矩,从而fr=icβ=1/2mr2刚体上的p点同时参与两种运动:随圆柱体以质心速度vc平动,和以线速度rω绕质心转动。无滑动意味着圆柱体与斜面的接触点p的瞬时速度为0,由此得vc=rω上式两边分别为对时间求导得d/dt·vc=rd/dtω所以有ac=rβ③由①②③推出法二:如图,通过该圆柱体对定点a的角动量定理,因为静摩擦力f对定点a的力矩为零,所以有la=3/2mvcr=3/2r2ω只有重力沿斜面的分力的力矩,设为τaτa=msinα*r据角动量定理有dla/dt=τa即(3/2)mr2β=(3/2)mrac=mgsinα*r所以有ac=(2/3)gsinα法三:用动能定理解题设圆柱体沿斜面滚过的距离为s时的速度为vc由于是无滑滚动,既是纯滚动vc=rω所以有ω=vc/r圆柱体的滚动后获得的总动能为t则t=tc+trc=(1/2)mvc2+(1/2)icω2=(1/2)mvc2+(1/4)m(rω)2=(3/4)mvc又由于初动能为0据动能定理有t-0=mgsinα*s(3/4)mvc2=mgs*sinα上式两边分别为时间t求导,得3mvc2/4dt=mgsinα*ds/dt所以有(3/2)ac=gsinα所以ac=(2/3)gsinα通过对上题的解答,我们运用到了力学中的刚体力学,角动量定理,动能定理等。所以要想学好力学就得善于发散思维!参考文献:①赵凯华、罗茵新概念物理教程高等教育出版社②卢新平简明普通物理学

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在一篇数学 教育 论文中,题目是论文的要件之首,它不同于一般 文章 的题目,我们要重视题目的重要性。以下是我为大家精心准备的数学教育论文题目,欢迎阅读!数学教育论文题目(一) 1、浅谈中学数学中的反证法 2、数学选择题的利和弊 3、浅谈计算机辅助数学教学 4、数学研究性学习 5、谈发展数学思维的 学习 方法 6、关于整系数多项式有理根的几个定理及求解方法 7、数学教学中课堂提问的误区与对策 8、中学数学教学中的创造性思维的培养 9、浅谈数学教学中的“问题情境” 0、市场经济中的蛛网模型 11、中学数学教学设计前期分析的研究 12、数学课堂差异教学 13、浅谈线性变换的对角化问题 14、圆锥曲线的性质及推广应用 15、经济问题中的概率统计模型及应用 数学教育论文题目(二) 1、二阶变系数齐次微分方程的求解问题 2、一种函数方程的解法 3、微分中值定理的再讨论 4、学生数学学习的障碍研究; 5、中学数学教育中的素质教育的内涵; 6、数学中的美; 7、数学的和谐和统一----谈论数学中的美; 8、推测和猜想在数学中的应用; 9、款买房问题的决策; 10、线性回归在经济中的应用; 11、数学规划在管理中的应用; 12、初等数学解题策略; 13、浅谈数学CAI中的不足与对策; 14、数学创新教育的课堂设计; 15、中学数学教学与学生应用意识培养; 16、关于培养和提高中学生数学学习能力的探究; 17、运用多媒体培养学生 18、高等数学课件的开发 19、 广告 效益预测模型; 数学教育论文题目(三) 1、浅谈菲波纳契数列的内涵和应用价值 2、一道排列组合题的解法探讨及延伸 3、整除与竞赛 4、足彩优化 5、向量的几件法宝在几何中的应用 6、递推关系的应用 7、坐标方法在中学数学中的应用 8、小议问题情境的创设 9、数学概念探索启发式教学 10、柯西不等式的推广与应用 11、关于几个特殊不等式的几种巧妙证法及其推广应用 12、一道高考题的 反思 13、数学中的研究性学习 15、数字危机 16、数学中的化归方法 17、高斯分布的启示 18、 的变形推广及应用 19、网络优化 20、泰勒公式及其应用 猜你喜欢: 1. 数学教育教学论文参考范文 2. 关于数学专业毕业论文题目参考 3. 数学教育专业毕业论文 4. 有关数学教育的论文范文 5. 数学教育专业毕业论文参考

小学 教育 是培养社会所需要的各种各样的人才的基础,师范专业的学生在撰写小学教育论文的过程中,要注重论文题目的选择,好的题目能起到画龙点睛的作用。下文是我为大家整理的小学教育的论文题目的内容,欢迎大家阅读参考! 小学教育的论文题目(一) 1 浅谈中小学教师专业化及其发展 2 福建小学地方性课程中加入方言 文化 课的构想 3 教师教学风格对小学生学习习惯形成的影响 4 厦门市家校合作的现状、问题及对策 5 新课程背景下的文本解读 6 浅谈小学“学困生”自我效能感的培养 7 美国小学教师教育的基本特点及启示 8 小学习作评改的策略研究 9 研究性学习在小学科学教学中应用现状的分析及其启示 10 中美小学教育本科专业课程设置的比较及启示 11 浅谈如何提高小学教师的审美素质 12 信息技术与小学课程整和的问题与对策 13 集美大学小学教育专业学生科学素养的调查研究 14 试论小学生学习习惯的发展特点及其培养 15 当前语文课堂评价的误区与矫正 16 不同家庭结构对 儿童 个性的影响 17 教学中批判性思维及其培养策略研究 18 女大学生心理健康现状及其相关因素研究 19 网络成瘾对儿童心理发展的影响 20 小学习作教学存在的主要问题及对策初探 小学教育的论文题目(二) 1. 浅谈新课标理念下的课堂教学改革 2. 教师教学风格对小学生个性形成的影响 3. 关于小学教育专业本科生职业认同感调查研究 4. 当前 家庭教育 的不足对小学生心理健康的影响 5. 小学生口语交际能力的培养策略初探 6. 新课改背景下的阅读教学误区初探 7. 浅析中国现代母亲教育 8. 关于课堂提问以学生为主体问题的思考 9. 传统个别化教学与网络个别化教学之比较 10. 福建小学教育专业本科 毕业 班学生职业意识初探 11. 厦门市小学生课余培训调查研究 12. 研究型教师的成长策略 13. 浅谈小学口语交际课堂教学的策略 14. 小学数学“实践与综合应用”教学的问题及对策 15. 台湾“感恩教育”教学范例阐析 16. 运用现代教育技术优化小学课堂教学 17. 小学数学课堂情境教学探究 18. 浅析当前教师评价体制 19. 在数学教学中加强情感教学的策略 20. 小学教师教学语言现状调查与分析 21. 重塑当代大学生的人文精神 22. 浅谈小学生良好阅读习惯的培养 23. 论推广少儿经典教育的必要性和成败关键 24. 放飞语文课堂 开辟求知天地 25. “任务驱动型”口语交际教学模式的构建 26. 中 国画 与西方绘画的造型之比较 27. 小学生信息素养的培养 28. 中美小学教育专业本科培养目标的比较分析与启示 29. 小学课堂教学中运用新模式存在的问题及对策 30. 小学语文综合性学习的误区初探 小学教育的论文题目(三) 1. 关于小学生视野中优秀教师的调查研究 2. 小学教师“随班就读”教育教学能力的研究 3. 感悟:词义教学的新策略 4. 中日生存教育的比较及思考 5. 小学科学教学中“有结构材料”的研究 6. 大学生团体心理咨询内容分类研究 7. 小学数学教学中游戏的应用与设计 8. 二十一世纪中小学健康教育新思考 9. 新时期小学班级管理的策略初探 10. 小学数学概念教学存在的问题及对策 11. 小学古诗教学要加强审美教育 12. 信息时代小学美术教学的策略 13. 浅谈小学科学课科学探究活动的现状和策略 14. 关于小学口算教学的几点思考 15. 台湾小学教师教育的优势及其启示 16. 小学数学生成性课堂资源的开发和利用 17. 小学生家庭作业布置的误区及改进策略的研究 18. 信息技术条件下小学生探究学习能力的培养 19. 小学数学课堂情境创设的误区及对策 20. 小学生数学建模能力培养策略 21. 教育信息化环境下教师角色的转变 22. 试论当前小学的科普教育 23. 小学生课外阅读策略探究 24. 试论小学古诗教学中的情感教育 25. 试论金庸武侠小说对小学生的影响 26. 浅谈互联网对中小学生德育教育的影响 猜你喜欢: 1. 关于小学教育的论文 2. 关于小学教育论文题目 3. 浅谈小学教育的论文 4. 有关小学教育方向毕业论文 5. 小学语文教师论文题目大全

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气体膨胀制冷装置研究论文

一、液化天然气(LiquifiedNaturalGas,简称LNG) 主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理,经一连串超低温液化后,利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小,而且放出热量大,所以液化天然气好。 它是天然气经压缩、冷却,在-160度下液化而成。其主要成分为甲烷,用专用船或油罐车运输,使用时重新气化。20世纪70年代以来,世界液化天然气产量和贸易量迅速增加,2005年LNG国际贸易量达亿立方米,最大出口国是印度尼西亚,出口亿立方米;最大进口国是日本亿立方米。 二、国内外概况及发展趋势 1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的 LNG 装置,液化能力为 8500 m3 /d 。从 60 年代开始, LNG 工业得到了迅猛发展,规模越来越大,基本负荷型液化能力在 2. 5 × 104 m3 /d 。据资料[3]介绍,目前各国投产的 LNG 装置已达 160 多套, LNG 出口总量已超过 8 × 106 t/a 。 天然气的主要成分是甲烷,甲烷的常压沸点是 -16 1 ℃ ,临界温度为 -84 ℃ ,临界压力为 。 LNG 是液化天然气的简称,它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后[4],采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。 国外研究现状 国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高,基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺,目前两种类型的装置都在运行,新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺,研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环,目前有报道又有 C Ⅱ -2 新工艺[6],该工艺既具有纯组分循环的优点,如简单、无相分离和易于控制,又有混合冷剂制冷循环的优点,如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。 法国 Axens 公司与法国石油研究所 (IFP) 合作,共同开发的一种先进的天然气液化新工艺—— Liquefin 首次工业化,该工艺为 LNG 市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高 15%-20% ,生产成本低 25% 。使用 Liquefin 法之后,每单元液化装置产量可达 600 × 104 t/y 以上。采用 Liquefin 工艺生产 LNG 的费用每吨可降低 25% [7] 。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺,可建设超大容量的液化装置。 Axens 已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议,并正在进行前期设计和可行性研究。 IFP 和 Axens 开发的 Liquefin 工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可,该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖” [8] 。 美国德克萨斯大学工程实验站,开发了一种新型天然气液化的技术—— GTL 技术已申请专利。该技术比目前开发的 GTL 技术更适用于小规模装置,可加工 × 104 m3 /d 的天然气。该实验站的 GTL 已许可给合成燃料 (Synfuels) 公司。该公司在 A & M 大学校园附近建立了一套 GTL 中试装置,目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多,不需要合成气,除了发电之外,也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托 GTL 工艺。第一套工业装置可能在 2004 年上半年建成[9]。 国内研究现状 早在 60 年代,国家科委就制订了 LNG 发展规划, 60 年代中期完成了工业性试验,四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置,除生产 He 外,还生产 LNG 。 1991 年该厂为航天部提供 30tLNG 作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是,国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标,有关这方面的文献发表较多[10],以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。 四川液化天然气装置 由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的 300l/h 天然气液化装置,是用 LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于 1992 年建成,为 LNG 汽车研究提供 LNG 。 该装置充分利用天然气自身的压力,采用气体透平膨胀机制冷使天然气液化,用于民用天然气调峰或生产 LNG ,工艺流程合理,采用气体透平膨胀机,技术较先进。该装置基本不消耗水、电,属节能工程,但液化率很低,约 10% 左右,这是与它的设计原则一致的。 吉林油田液化天然气装置 由吉林油田、中国石油天然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的 500l/h 撬装式工业试验装置于 1996 年 12 月整体试车成功,该装置采用以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺,整个装置由 10 个撬块组成,全部设备国产化 [11]。 该装置采用气体轴承透平膨胀机;国产分子筛深度脱除天然气中的水和 CO2 ,工艺流程简单,采用撬装结构,符合小型装置的特点。采用纯氮作为制冷工质,功耗比采用冷剂的膨胀机循环要高。没有充分利用天然气自身压力,将天然气在中压下( 左右)液化(较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度,又可减少制冷负荷),因此该装置功耗大。 陕北气田液化天然气 1999 年 1 月建成投运的 2 × 104 m3 /d “陕北气田 LNG 示范工程”是发展我国 LNG 工业的先导工程,也是我国第一座小型 LNG 工业化装置。该装置采用天然气膨胀制冷循环,低温甲醇洗和分子筛干燥联合进行原料气净化,气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷,燃气机作为循环压缩机的动力源,利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在边远油气田上利用天然气生产 LNG 提供了经验[12]。 中原油田液化天然气装置 中原油田曾经建设了我国最大的 LNG 装置,原料气规模为 5 × 104 m3 /d 、液化能力为 1 0 × 104 m3 /d 、储存能力为 1200 m3 、液化率为 [13]。目前,在充分吸取国外先进工艺技术的基础上,结合国内、国外有关设备的情况,主要针对自身气源特点,又研究出 LNG 工艺技术方案 [14] 。该工艺流程采用常用的分子筛吸附法脱水,液化工艺选用丙烷预冷 + 乙烯预冷 + 节流。 装置在原料气量 30× 104 m3 /d 时,收率高达 ,能耗为 Kwh/Nm3 。其优点在于各制冷系统相对独立,可靠性、灵活性好。但是工艺相对较复杂,须两种制冷介质和循环,设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井天然气的压力能,所以液化成本低。 天津大学的小型液化天然气( LNG )装置 小型 LNG 装置与大型装置相比,不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、灵活性大[15]。 LNG 装置主要是用胺基溶剂系统对天然气进行预处理,脱除 CO2 等杂质;分子筛脱水;液化几个步骤。装置采用单级混合制冷系统;闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高,适用于小型 LNG 装置。 压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达(成本低、维修简单)。在燃料气价格低的地区,燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果表明,采用燃气轮机驱动机的液化装置,投资费要比选用电动马达高出 200 万~ 400 万美元。据对一套 15 × 106ft 3 /d 液化装置进行的成本估算,调峰用的 LNG 项目储罐容积为 10 万 m3 ,而用于车用燃料的 LNG 项目仅需 700m3 储罐,导致最终调峰用的 LNG 成本为 ~ 美元 /1000ft3 ,而车用 LNG 成本仅 ~ 美元 /1000 ft3 。 西南石油学院液化新工艺 该工艺日处理 × 104 m3 天然气,主要由原料气 ( CH4 : , CO2 : ) 脱 CO2 、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。 以 SRK 状态方程作为基础模型,开发了天然气液化工艺软件。 天然气压缩机的动力采用天然气发动机,小负荷电设备用天然气发电机组供电,解决了边远地区无电或电力紧张的难题。由于边远地区无集输管线可利用,将未能液化的天然气循环压缩,以提高整套装置的天然气液化率。 装置采用一乙醇胺法( MK-4 )脱除 CO2 。由于处理量小,脱二氧化碳的吸收塔和再生塔应采用高效填料塔 [16] 。由于混合制冷剂,国内没有成熟的技术和设计、运行管理经验,仪表控制系统较复杂。同时考虑到原料气中甲烷含量高,有压力能可以利用。故采用天然气直接膨胀制冷作为天然气液化循环工艺[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程,气波制冷机是在热分离机的基础上,运用气体波运动的理论研制的。在结构上吸收了热分离机的一些优点,同时增加了微波吸收腔这一关键装置,在原理上与热分离机存在明显不同,更加有效地利用气体的压力,提高了制冷效率。 哈尔滨燃气工程设计研究院与哈尔滨工业大学 LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等[18]。经过处理的天然气通过一个多级单混冷凝过程被液化,制冷压缩机是由天然气发动机驱动。 LNG 储罐为一个双金属壁的绝热罐,内罐和外罐分别是由镍钢和碳钢制成 [19] 。 循环气体压缩机一般采用天然气驱动,可节省运行费用而使投资快速收回。压缩机一般采用非润滑式特殊设计,以避免天然气被润滑油污染[20]。采用装有电子速度控制系统的透平,而且新型透平的最后几级叶片用钻合金制造,改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的,它们的可靠性比较高,还可以调整间隙。

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co2制冷系统膨胀机原理:膨胀机对外输出功造成气体的压力、温度降低,焓值减小,气体减少了能量,使它增加了放热能力,产生制冷量。膨胀机的制冷量也就是指它在膨胀过程中对外作功的大小,等于气体在膨胀过程减小的焓值,当膨胀机进口的比焓为h1,出口的比焓为h2时,单位数量的气体的制冷量即为h1-h2。

制冷是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。下面是我为大家精心推荐的高级制冷技师职称论文,希望能够对您有所帮助。

制冷技术分析

摘要 制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷技术是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度,并保持在规定低温状态的一门科学技术,它随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。制冷的 方法 很多,常见的有以下四种:液体气化制冷,气体膨胀制冷,涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛,它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。蒸汽压缩式,吸收式,蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。本文重点介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理及几种形式。

关键词蒸汽压缩式制冷压-焓图理想制冷循环制冷系数ε 绝热膨胀

双级蒸汽压缩制冷循环

中图分类号: TB6文献标识码: A

一、蒸汽压缩式制冷的工作原理 蒸汽压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。

工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。压缩过程需要消耗能量。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质(水或空气)冷却,凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀时节流,变成低压,低温湿蒸汽,进入蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷,如此周而复始。

液体转变为气体,固体转变为液体,固体转变为气体都要吸收潜热。任何液体在沸腾过程中将要吸收热量,液体的沸腾温度(即饱和温度)和吸热量随液体所处的压力而变化,压力越低,沸腾温度也越低。而且不同液体的饱和压力、沸腾温度和吸热量也各不相同。如下表一

例:在1 个大气压下

制冷工质 沸点 (℃) 气化潜热 r (kJ / kg)

水 100 2256

R717(氨) 1368

R22 375

据所用制冷液体(称制冷剂)的热力性质,创造一定的压力条件,就可以在一定范围内获得所要求的低温。 要实现制冷循环必须要有一定的设备,而且要以消耗能量作为补偿。 蒸汽压缩式制冷循环就是用压缩机等设备,以消耗机械功作为补偿,对制冷剂的状态进行循环变化,从而使用冷场合获得连续和稳定的冷量及低温。在制冷循环中,制冷剂经历了汽化、压缩、冷凝、节流膨胀等状态变化过程。为了分析,比较和计算制冷循环的性能,必须知道制冷剂的状态参数变化规律。对目前常用的制冷剂,这些状态参数间的关系已经制成各种图和表来表示。

制冷剂的热力性质图,常用的热力性质图有温熵(T-S)图和压焓(㏒p-h)图,形式如下图,图中x=0为饱和液体线,x=1为饱和蒸汽线,两线之间为湿蒸汽区,其中等干度线(x=……)。

由于定压过程的吸热量,放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可再㏒p-h图上表示,利用过程初、终状态的比焓差计算,因此㏒p-h图在制冷循环的热力计算上得到了广泛的应用。由于制冷剂的热力参数h、s等都是相对值,因此,在使用上述热力性质表及图时,必须注意他们之间的h、s的基准点是否一致,对于基准点取值不同或单位制不一致的图或表,最好不要混用,否则必须进行换算和修正。

二、 理想制冷循环—逆卡诺循环

卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环,均是由两个定温和两个绝热过程组成,他们是一个理想循环。研究蒸汽压缩式制冷循环的主要目的,是为了分析影响制冷循环的各种因素,寻求节省制冷能耗的途径。 逆卡诺循环是使工质(制冷剂)在吸收低温热源的热量后通过制冷装置,并以外功作补偿,然后流向高温热源。逆向循环是一种消耗功的循环,制冷循环就是按逆向循环进行的, 在温—熵或压—焓图上,循环的各个过程都是依次按逆时针方向变化的。

逆卡诺循环设备示意图

2.实现逆卡诺循环必须具备的条件:

(1)高、低温热源温度恒定;

(2)工质在冷凝器和蒸发器中与外界热源之间无传热温差;

(3)工质流经各个设备时无内部不可逆损失;

(4)作为实现逆卡诺循环的必要设备是压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器。

逆卡诺循环是可逆的理想制冷循环,它不考虑工质在流动和状态变化过程中的内部和外部不可逆损失。虽然逆卡诺循环无法实现,但是通过该循环的分析所得出的结论对实际制冷 循环具有重要的指导意义。

3.制冷系数ε

制冷循环常用制冷系数 ε 表示它的循环经济性能,制冷系数等于单位耗功量所制得的冷量。

ε=q/∑W

q: 1kg 制冷剂在T0温度下从被冷却物体吸收热量q (kJ/kg)

W:循环1 kg的工质消耗功

对于逆卡诺循环而言:

εc=T0/(Tk- T0)

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

从公式可知,逆卡诺循环的制冷系数仅与高、低温热源温度有关,而与制冷剂的热物理性能无关。由于逆卡诺循环不考虑各种损失,而且压缩机利用了膨胀机对外输出的功,因此,在恒定的高、低温热源区间,逆卡诺循环的制冷系数最大,在该温度区间进行的 其它 各种制冷循 环的制冷系数均小于逆卡诺循环制冷系数。

所以,逆卡诺循环制冷系数可用来评价其它制冷循环的热力完善度。

三、蒸汽压缩式制冷理论循环及热力计算

1.理论制冷循环不同于逆卡诺循环之处是:

(1)制冷剂在冷凝器和蒸发器中按等压过程循环,而且具有传热温差;

(2)制冷剂用膨胀阀绝热节流,而不是用膨胀机绝热膨胀;

(3)压缩机吸入饱和蒸汽而不是湿蒸汽。

用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失:不但增加了制冷循环的耗功量,还损失了制冷量。这两部分损失必然使制冷系数和热力完善度有所下降。

2.用干压缩代替湿压缩后的过热损失包括:

(1)用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失导致后果:膨胀阀的节流是不可逆过程,节流前、后焓值不变;制冷剂干度增加,液体含量减少,制冷量减少,消耗功上升,制冷系数下降,其降低的程度称为节流损失。节流损失的大小与下列因素有关:与冷凝温度和蒸发温度差有关,节流损失随其增加而增大;与制冷剂的物性有关,一般节流损失大的制冷剂,过热损失就小;与冷凝压力有关,冷凝压力Pk越接近临界压力Pkr节流损失越大。

(2)用干压缩代替湿压缩后的饱和损失

原因:在制冷压缩机的实际运行中,若吸入湿蒸汽,会引起液击,并占有气缸容积,使吸气量减少,制冷量下降。过多的液体进入压缩机气缸后,很难全部汽化,这时,既破坏了压缩机的润滑,又会造成液击,使压缩机遭到破坏。因此,蒸汽压缩式制冷装置在实际运行中严禁发生湿压缩,要求进入压缩机的制冷剂为干饱和蒸汽或过热蒸汽,干压缩式制冷机正常工作的一个重要标注。如何实现干压缩,如下图,可在蒸发器出口增设一个液体分离器。分离器上部的干饱和蒸汽被压缩机吸走,保证干压缩,进入压缩机的制冷剂状态点位于饱和蒸汽线上。制冷剂的绝热压缩过程在过热蒸汽区进行。因此,制冷剂在冷凝器中并非定温过程,而是定压过程。

热力计算制冷剂在蒸发器中的单位质量制冷量:

q0 = h1-h4[kJ/kg]

压缩机的单位质量绝热压缩耗功量:

W= h2- h1 [kJ/kg]

制冷剂单位容积制冷量:

Qv= q0/V[kJ/m3]

理论制冷系数:ε= q0/ W

3.蒸汽压缩式制冷循环改善

为了使膨胀阀前液态制冷剂得到再冷却,可以采用再冷却器或回热循环。

(1)设置再冷却器对于同一种制冷剂,节流损失主要与节流前后的温差(Tk- T0)有关,温差越小,节流损失越小。一般可再冷凝器后增加一个再冷却器,使冷却水通过再冷却器,然后进入冷凝器。再冷却后可使液体制冷剂在冷凝压力下被再冷至状态点3′,图中3-3′是高压液体制冷剂在再冷却器中的再冷过程,再冷却所能达到的温度Tr,称为再冷温度,冷凝温度与再冷温度之差△Tr称为再冷度,这种带有再冷的循环称为再冷循环。

增加过冷可以使制冷系数提高:制冷剂R717每过冷1℃,制冷系数可提高;冷制冷剂R22每过冷1℃,制冷系数可提高。

(2)回热循环为了使膨胀阀前液体的再冷度增加,进一步减少节流损失,同时又保证压缩机吸气有一定过热度,可再在制冷系统中增设一个回热器。回热器的作用是使膨胀阀前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸汽进行热交换,使压缩机吸入的蒸汽有一定的过热度,由于过热(过热量△q)增加了压缩机的耗功量(△w)。因此,回热循环的制冷系数是否提高,视△q/△w的比值定。

下表示几种常用制冷剂采用回热循环后,制冷系数及排气温度的变化情况。

制冷剂 R717 R22 R502

制冷系数增减率% +

排气温度变化 ℃ →102 → →

由上表可看出采用,采用回热循环后制冷系数不一定增加,制冷剂R22采用回热循环后制冷系数降低不多但保证了干压缩金额热力膨胀阀的稳定工作,所以实际中采用回热循环。R502和R12适合采用回热循环。R11和R717因为制冷系数降低很多不适合采用回热循环。

四、双级蒸汽压缩制冷循环

对于活塞式制冷压缩机单级制冷循环,在通常的环境下,一般只能制取

-25℃~-35℃以上的蒸发温度。如果采用单级制冷循环制取较低的蒸发温度,将会产生很多有害因素,如:

(1)压缩机排气温度很高,不但加大了过热损失,使制冷系数下降,而且会恶化润滑油效果,影响压缩机的使用寿命和正常运行。

(2)压缩比(Pk/P0)增大,在正常环境温度下,当蒸发温度T0下降时,Pk/P0增加,压缩机容积效率降低,实际吸气量减少,制冷量下降,当压缩比达到一定值时,活塞式制冷机此时已不能进行制冷。

(3)节流损失增加,制冷剂单位制冷量减少,消耗功加大,制冷系数下降。

(4)过低的蒸发温度可能会使制冷系统的运行工况超过压缩机标准规定的设计和使用条件,造成不允许的危险情况发生。如活塞式压缩机(制冷剂R22)的压缩比,大能大于6(高温机)和16(低温机)压力差(Pk- P0)不能大于;螺杆式压缩机(制冷剂R22)排气温度不能高于105℃,制冷剂R22当压缩比≤10时,采用单级压缩, 压缩比>10时采用双级压缩;制冷剂R717当压缩比≤8时,采用单级压缩, 压缩比>8时采用双级压缩。因此对于活塞式压缩机,当T0低于-25~-35℃时,采用双极制冷循环能使上述不利影响得到改善。对于螺杆式压缩机,由于其具有良好的油冷却装置,排气温度比活塞式压缩机低,允许的压缩比和压力差均较大。因此,一般螺杆式压缩机单级制冷循环可制取-40℃左右的低温(Tk 在40℃~45℃时)。空气源热泵机组,其压缩机至少要能在蒸发温度为-15℃~+15℃(双级压缩可达-35℃)冷凝温度≤65℃的条件下正常工作。

下图是双级压缩制冷循环示意图:

双级压缩制冷循环通常采用闪发蒸汽分离器(节能器)和中间冷却器两种形式。下面介绍带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。该循环式把来自蒸发器的制冷剂蒸汽,以串联的两台压缩机(有中间冷却器)或者同一台压缩机的两组气缸“接力”式压缩。每一级的压缩比、排气温度等都符合压缩机的使用条件,又可获得较低的蒸发温度T0,制冷系数比相同制冷能力的单级制冷循环大,因而比较经济。下面介绍常用的双级压缩制冷循环。

一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环,所谓完全中间冷却时指来自低压级压缩级的过热蒸汽在中间冷却器内完全冷却至饱和状态如下图:

由于氨制冷系统排气温度高,吸气过热不能大,因此这种循环形式广泛应用于氨双级制冷系统。这种系统的特点是由于采用完全中间冷却,可以减少过热损失,因此,耗功量较单级少,制冷系数较单级大。中间压力Pm=( )

氨双级压缩的最佳中间温度t佳= Tk+ ℃

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

压缩比=Pk/P0 Pk:冷凝压力 P0:蒸发压力

当已知制冷量Q0,通过蒸发器的制冷剂质量流量Mr,则Mr= Q0/(h1-h8)

制冷循环压缩机的理论总耗功率为Pth, Pth= Pth1+ Pth2

Pth1为低压级压缩机的理论耗功率(KW)

Pth2为高压级压缩机的理论耗功率(KW)

则理论制冷系数εth= Q0/ Pth

五、结论

随着技术现代化的发展以及人民生活水平的不断提高,制冷在工业、农业、国防、建筑、科学等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。特别是人们对生活水平的要求提高,不同食品储藏温度不同,双级压缩可以满足更低温度要求,人们在任何季节都可以品尝到新鲜的食物。农牧业中,制冷用于对农作物种子进行低温处理;建造人工气候育秧室。制冷在医疗卫生方面和工业生产中发挥着日益重要的作用。总之通过本文的学习,对制冷系统原理有了全面认识,对如何提高制冷系数的 措施 有所了解。

参考文献

吴业正制冷原理及设备 西安交通大学出版社

尉迟斌实用制冷与空调工程手册机械工业出版社

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