一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及實驗室演示裝置領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]熱傳導(dǎo)作為熱量傳遞的三種主要方式之一，在日常生活以及工業(yè)應(yīng)用中有著非常重要的作用。從小學(xué)科學(xué)課到中學(xué)的物理課甚至到大學(xué)熱學(xué)專業(yè)課程里面都沒有比較合適的實驗來形象地展示物質(zhì)導(dǎo)熱性能的好壞，這影響了學(xué)生對導(dǎo)熱現(xiàn)象及其本質(zhì)的認(rèn)知過程。
[0003]物質(zhì)的熱傳導(dǎo)和其導(dǎo)熱系數(shù)密切相變，一般來說導(dǎo)熱系數(shù)越大，相同條件下其熱傳導(dǎo)性能越強。隨著科技的發(fā)展，對熱傳導(dǎo)提出了較高的要求，新的熱傳導(dǎo)技術(shù)不斷發(fā)展，其中基于相變導(dǎo)熱的熱柱導(dǎo)熱是目前先進導(dǎo)熱技術(shù)之一。
[0004]中國專利公開了一種熱量傳遞演示儀(授權(quán)公告號:CN2560055Y)，其包括熔池盒、演示管，發(fā)熱器、供熱介質(zhì)，通電后發(fā)熱器加熱供熱介質(zhì)，使插入熔池盒的演示管進行熱傳導(dǎo)，通過各種現(xiàn)象來演示熱傳導(dǎo)性能。中國專利公開了一種金屬熱傳導(dǎo)教具(授權(quán)公告號:CN202473033U)，其包括酒精燈、熱源、金屬棒、溫變油墨，酒精燈加熱熱源，使插在熱源上的金屬棒表面溫變油墨變色，根據(jù)油墨顏色變化的時間先后來表示各種金屬的導(dǎo)熱性能的好壞。中國專利還公開了一種小學(xué)科學(xué)用熱傳導(dǎo)演示器(授權(quán)公告號:CN203026018U)，其包括酒精燈、金屬圓柱盤、比較棒及氧化鈷涂層，用酒精燈加熱金屬圓柱盤，其比較棒涂層即改變顏色。
[0005]上述三種熱傳導(dǎo)教具的缺陷在于:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，使用酒精燈加熱，實驗過程經(jīng)常不慎就會燙傷學(xué)生，存在潛在安全隱患，而且在大范圍內(nèi)導(dǎo)熱棒使用一種變色油墨，不能體現(xiàn)物質(zhì)導(dǎo)熱性能方面的微觀差異，最后是沒有體現(xiàn)較先進的傳熱技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，解決了現(xiàn)有的熱傳導(dǎo)演示技術(shù)所存在的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作成本高，所覆蓋范圍僅限于傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)技術(shù)并且不能形象顯示其熱傳導(dǎo)性能差異等技術(shù)問題，還能夠展示傳統(tǒng)的塑料、金屬等物質(zhì)熱傳導(dǎo)性能的優(yōu)劣，并可以夠體現(xiàn)相變熱柱這一先進傳熱技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)果形象直觀，能夠?qū)⑽镔|(zhì)熱傳導(dǎo)的本質(zhì)和表觀特征聯(lián)系起來。
[0007]本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，包括熱水箱、演示棒和溫度計；所述熱水箱包括箱體、注水口、插孔、排水口和孔塞，在箱體的頂部焊接有漏斗狀的注水口，在箱體頂部的中垂線上還設(shè)有若干插孔，在箱體的側(cè)壁中間底部位置還開設(shè)有排水口，所述排水口內(nèi)設(shè)有孔塞，所述插孔內(nèi)設(shè)有溫度計和若干演示棒，所述演示棒包括相變熱柱和對比演示棒，在相變熱柱和對比演示棒的外表層涂有不同顏色的可逆溫變油墨。
[0009]進一步的，所述對比演示棒為尺寸相同的塑料棒、不銹鋼棒、鋁棒和銅棒。
[0010]進一步的，所述演示棒的外表層從中部到頂部分為3個區(qū)域，每個區(qū)域涂敷有不同顏色的可逆溫變油墨，每種顏色的可逆溫變油墨均具有對應(yīng)的水溫溫度。
[0011]進一步的，所述箱體為由亞克力材料焊接成密閉透明的立方體，在箱體內(nèi)盛放有加熱介質(zhì)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下:
[0013]本實用新型的有益效果是:將一種新型的導(dǎo)熱材料即相變熱傳導(dǎo)技術(shù)展現(xiàn)給學(xué)生，了解這種比已知導(dǎo)熱速度最快的金屬導(dǎo)熱還要快數(shù)百倍的神奇新材料知識，同時利用感溫可逆溫變油墨，并在演示棒不同區(qū)域涂敷不同顏色的溫變油墨，可以使導(dǎo)熱不同的演示棒依次變色，不但顯示出熱量的傳遞，更重要的是指示出熱量傳遞的快慢，并且其結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，是一種有推廣價值的演示儀器。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型所述的物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)號說明:熱水箱1、演示棒2、溫度計3、箱體4、注水口 5、插孔6、排水口 7、孔塞8。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0017]參見圖1，本實用新型所述的一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，包括熱水箱1、演示棒2和溫度計3 ;所述熱水箱I包括箱體4、注水口 5、插孔6、排水口 7和孔塞8，在箱體4的頂部焊接有漏斗狀的注水口 5，在箱體4頂部的中垂線上還設(shè)有若干插孔6，在箱體4的側(cè)壁中間底部位置還開設(shè)有排水口 7，所述排水口 7內(nèi)設(shè)有孔塞8，所述插孔6內(nèi)設(shè)有溫度計3和若干演示棒2，所述演示棒2包括相變熱柱和對比演示棒，在相變熱柱和對比演示棒的外表層涂有不同顏色的可逆溫變油墨。
[0018]所述對比演示棒為尺寸相同的塑料棒、不銹鋼棒、鋁棒和銅棒。所述演示棒2的外表層從中部到頂部分為3個區(qū)域，每個區(qū)域涂敷有不同顏色的可逆溫變油墨，每種顏色的可逆溫變油墨均具有對應(yīng)的水溫溫度。上述結(jié)構(gòu)設(shè)計可以比較不同導(dǎo)熱系數(shù)的對比演示棒的導(dǎo)熱性能，為了便于判定，在不同區(qū)域涂有不同顏色的可逆溫變油墨，對比演示棒顯示的顏色，用來表示熱量傳遞的快慢。
[0019]需要指出的是，所述箱體4為由亞克力材料焊接成密閉透明的立方體，在箱體4內(nèi)盛放有加熱介質(zhì)，通過采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，實驗者可直接觀察到熱水箱I的內(nèi)部情況。
[0020]本實用新型的工作原理如下:
[0021]將涂敷有溫變油墨的不同材質(zhì)演示棒2插入熱水箱I上的插孔6內(nèi)，將排水口 7的孔塞8塞住，將溫度為50°C的水倒入注水口 5，其量超過熱水箱I體積的一半以上，此時可以觀察不同材質(zhì)的演示棒2的顏色變化情況，進而驗證不同物質(zhì)熱傳導(dǎo)的優(yōu)劣。
[0022]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，其特征在于:包括熱水箱、演示棒和溫度計；所述熱水箱包括箱體、注水口、插孔、排水口和孔塞，在箱體的頂部焊接有漏斗狀的注水口，在箱體頂部的中垂線上還設(shè)有若干插孔，在箱體的側(cè)壁中間底部位置還開設(shè)有排水口，所述排水口內(nèi)設(shè)有孔塞，所述插孔內(nèi)設(shè)有溫度計和若干演示棒，所述演示棒包括相變熱柱和對比演示棒，在相變熱柱和對比演示棒的外表層涂有不同顏色的可逆溫變油墨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，其特征在于:所述對比演示棒為尺寸相同的塑料棒、不銹鋼棒、鋁棒和銅棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，其特征在于:所述演示棒的外表層從中部到頂部分為3個區(qū)域，每個區(qū)域涂敷有不同顏色的可逆溫變油墨，每種顏色的可逆溫變油墨均具有對應(yīng)的水溫溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，其特征在于:所述箱體為由亞克力材料焊接成密閉透明的立方體，在箱體內(nèi)盛放有加熱介質(zhì)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種物質(zhì)熱傳導(dǎo)顯色指示演示儀，包括熱水箱、演示棒和溫度計；所述熱水箱包括箱體、注水口、插孔、排水口和孔塞，在箱體的頂部焊接有漏斗狀的注水口，在箱體頂部的中垂線上還設(shè)有若干插孔，在箱體的側(cè)壁中間底部位置還開設(shè)有排水口，所述排水口內(nèi)設(shè)有孔塞，所述插孔內(nèi)設(shè)有溫度計和若干演示棒，所述演示棒包括相變熱柱和對比演示棒，在相變熱柱和對比演示棒的外表層涂有不同顏色的可逆溫變油墨。本實用新型通過在熱水箱內(nèi)設(shè)置不用材料的演示棒，直觀的體現(xiàn)了相變熱柱與其他材料的對比演示棒的導(dǎo)熱速度的差異。
【IPC分類】G09B23-16
【公開號】CN204270568
【申請?zhí)枴緾N201420635077
【發(fā)明人】楊互助, 李月峰
【申請人】嘉善恒杰熱管科技有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年10月29日