[發明專利]一種水凝固與冰熔化的實驗器及其實驗方法

無效

• 申請號: 201210341367.0
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102855792A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王新武
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇威爾科技有限公司
• 主分類號: G09B23/16
• 分類號: G09B23/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種實驗器材及其實驗方法，更具體的說，涉及一種水凝固與冰熔化的實驗器及其實驗方法。

背景技術

熔化和凝固是初中二年級必作的演示實驗．用萘作實驗材料，熔點和凝固點不明顯，實驗不易成功．用硫代硫酸鈉作實驗材料，熔點準確明顯，但凝固時由于有過冷現象，在液態硫代硫酸鈉溫度降到接近凝固點時需向流體中加入硫代硫酸鈉晶粒，才能觀察到凝固點，用水做熔化和凝固實驗材料可克服以上兩種材料的缺點，熔點和凝固點溫度保持時間長，實驗效果好。

?通常用水做熔化實驗的方法為：把碎冰塊放入燒杯中，在冰塊中插入溫度計，記下這時溫度計的示數，每隔2min記錄一次溫度計的示數，同時觀察杯中冰狀態的變化，直到冰塊全部熔化后2min為止。通常用水做凝固實驗的方法為：在冰格中倒水，水深3mm，放入冰箱中，每過10分鐘取出來觀察它的狀態，并測量它的溫度，直到全部結成冰后10分鐘為止。上述方法通過人為的操作和記錄，誤差率大，且操作不方便，記錄的數值變化不直觀。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種自動記錄溫度變化數值，誤差率小且操作方便的水凝固與冰熔化的實驗器。

同時，本發明還提供一種水凝固與冰熔化的實驗方法。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種水凝固與冰熔化的實驗器，包括水槽、制冰器、透明的小瓶和溫度傳感器，所述水槽的開口處設置所述制冰器，所述水槽開口的大小與所述制冰器的大小匹配；所述制冰器的底部設置散熱器，所述制冰器的頂部設置固定座；所述小瓶固定安裝于所述固定座上，其頂端設置一個橡皮塞；所述橡皮塞中心設置一個穿孔，所述溫度傳感器的探頭通過所述穿孔與所述小瓶內部的實驗介質接觸。

本發明技術方案的進一步限定為，所述實驗器還包括一個注射器，所述制冰器上設置一個與所述水槽連通的小孔，所述注射器通過膠管穿過所述小孔與所述水槽連通。

進一步地：所述注射器的容積為20ml。

進一步地：所述小瓶的材質為亞克力。

本發明的另一技術方案為：一種水凝固與冰熔化的實驗方法，按如下步驟進行：

（1）利用注射器6通過制冰器10上的孔向水槽5中注水，使水面距離水槽口約5mm至10mm；

（2）向小瓶4中注入水，將溫度傳感器3的探頭穿過橡皮塞插入到小瓶4中，與小瓶內的水接觸。

（3）接通電源，制冰器10開始制冰，觀察小瓶4中水的物態變化和溫度傳感器采集的溫度數據變化；

（4）待小瓶4中的水完全凝固成冰后，切斷實驗器電源，使其自然升溫，觀察此過程中水的物態變化和溫度傳感器采集的溫度數據變化，待冰完全熔化成水，水的溫度恢復到初始溫度之后，實驗完成；

（5）實驗證明：水在凝固成冰的過程中，溫度持續降低，當溫度低于4℃，溫度降低的速度變慢；冰自然升溫過程中，溫度先快速升高，達到0℃時，溫度變化速度變慢，當溫度為4℃左右時，小瓶子呈現冰水混合狀態，待吸熱一段時間后，冰完全熔化成水。

對本發明技術方案的進一步限定為，步驟（2）中注入小瓶4內的水不要超過小瓶4容積的一半

本發明的有益效果是：本發明所述的一種水凝固與冰熔化的實驗器及其實驗方法，結構簡單，操作方便，觀察直觀，適合中學生操作；在實驗過程中，方便使用自動化測試工具，自動記錄溫度變化數值，以及溫度變化的圖象規律，誤差率小。

附圖說明

圖1為本發明實驗器在實驗過程中的連接示意圖；

圖2為本發明中所述的實驗器的結構示意圖；

圖3為本發明所述的實驗器的實驗結果溫度-時間曲線圖。

其中：

1、計算機處理器；2、數據采集器；3、溫度傳感器；4、小瓶；5、水槽；

6、注射器；7、橡皮塞；8、散熱器；9、電源適配器；10、制冰器。

具體實施方式

????實施例1

本實施例提供的一種水凝固與冰熔化的實驗器，結構示意圖如圖2所示，包括水槽5、制冰器10、透明的小瓶4和溫度傳感器3。

水槽5的開口處設置制冰器10，水槽5開口的大小與所述制冰器10的大小匹配，制冰器10將水槽5的開口蓋住。

制冰器10的底部設置散熱器8，在制冰器工作時，散出熱量，提高制冰器的工作效率；所述制冰器10的頂部設置固定座，并且在一角設置一個與水槽5連通的小孔，一個注射器6通過膠管穿過所述小孔與所述水槽5連通，使用注射器向水槽5中注入水，注射器10的容積為20ml。