[發(fā)明專利]一種用于教學(xué)演示的降溫裝置及實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010922224.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN111933003A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高慧;張一鳴;楊雪晴;高之然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/16
• 分類號(hào): G09B23/16
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長(zhǎng)杰

本發(fā)明公開了一種用于教學(xué)演示的降溫裝置及實(shí)驗(yàn)方法，降溫裝置包括儲(chǔ)水箱、導(dǎo)氣導(dǎo)水管和抽氣泵，所述儲(chǔ)水箱上設(shè)有供氣體和水進(jìn)出的開口，儲(chǔ)水箱的開口通過(guò)導(dǎo)氣導(dǎo)水管連接抽氣泵，抽氣泵連接外部水源；所述儲(chǔ)水箱及導(dǎo)氣導(dǎo)水管均為透明材質(zhì)。所述抽氣泵與導(dǎo)氣管采用變徑接頭連接，利用橡膠管密封固定。所述降溫裝置的溫度應(yīng)用范圍適用于日常教學(xué)工作，環(huán)境溫度低于40℃，即t₁≤40℃。本發(fā)明降溫裝置通過(guò)冷水蒸發(fā)吸收能量的作用方式，展示了水蒸發(fā)吸熱的過(guò)程，所述降溫裝置形狀規(guī)則簡(jiǎn)單，采用透明有機(jī)玻璃，易于觀察，組裝簡(jiǎn)單且操作易上手，提高了教學(xué)演示模型的直觀性和演示效果，補(bǔ)充現(xiàn)有隨堂降溫實(shí)驗(yàn)裝置的空白。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及教學(xué)演示儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于教學(xué)演示的降溫裝置。

背景技術(shù)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)，輔助于教學(xué)教具和實(shí)驗(yàn)裝置，能夠加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在現(xiàn)有的吸熱降溫等的教學(xué)中，缺少合適的隨堂降溫實(shí)驗(yàn)裝置，老師只依靠理論講解，學(xué)生興趣不夠濃厚，也不能直接感受實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，難以理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致教學(xué)效果差，達(dá)不到理想的教學(xué)目的。

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于教學(xué)演示的降溫裝置，能夠直觀展示水蒸發(fā)降溫的過(guò)程，且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以由學(xué)生直接操作，提高教學(xué)的趣味性，讓學(xué)生了解水吸熱散熱的性能。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的在于提供一種用于教學(xué)演示的降溫裝置，以達(dá)到提高教學(xué)演示模型的直觀性和演示效果的目的，使學(xué)生了解水和水蒸氣相互轉(zhuǎn)變的過(guò)程，補(bǔ)充現(xiàn)有隨堂降溫實(shí)驗(yàn)裝置的空白。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種用于教學(xué)演示的降溫裝置，其特征在于，該降溫裝置包括儲(chǔ)水箱、導(dǎo)氣導(dǎo)水管和抽氣泵，所述儲(chǔ)水箱上設(shè)有供氣體和水進(jìn)出的開口，儲(chǔ)水箱的開口通過(guò)導(dǎo)氣導(dǎo)水管連接抽氣泵，抽氣泵連接外部水源；所述儲(chǔ)水箱及導(dǎo)氣導(dǎo)水管均為透明材質(zhì)。

所述儲(chǔ)水箱的內(nèi)壁上間隔設(shè)有支撐部件，優(yōu)選支撐部件為圓柱管。

所述導(dǎo)氣導(dǎo)水管包括導(dǎo)水管和導(dǎo)氣管兩個(gè)支路，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)水箱上設(shè)有兩個(gè)開口，兩個(gè)開口分別為出氣口和進(jìn)水口，出氣口與導(dǎo)氣管連接，進(jìn)水口與導(dǎo)水管連接；所述導(dǎo)氣管、導(dǎo)水管和抽氣泵之間通過(guò)一個(gè)三通接口連接；裝置在所有接頭處進(jìn)行密封處理。

所述導(dǎo)水管和導(dǎo)氣管均呈L型，導(dǎo)氣管的水平段經(jīng)三通接口連接抽氣泵接口，導(dǎo)氣管的豎直段連接儲(chǔ)水箱的出氣口；導(dǎo)水管的水平段連接儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口，導(dǎo)水管的豎直段連接在三通接口的第三端上；導(dǎo)水管的水平段位于導(dǎo)氣管水平段的下方，抽氣泵聯(lián)通水源，水依靠重力作用，經(jīng)導(dǎo)水管流入儲(chǔ)水箱，此時(shí)抽氣泵不工作；注入到位后，停止注水，抽氣泵工作。

所述導(dǎo)氣管的水平段向三通接口方向傾斜，使水源經(jīng)抽氣泵后都由導(dǎo)水管進(jìn)入儲(chǔ)水箱。

儲(chǔ)水箱1為長(zhǎng)為0.2m、寬為0.06m、高為0.2m的空心長(zhǎng)方體；有機(jī)玻璃壁厚3mm，儲(chǔ)水箱內(nèi)間隙分布的圓柱管2直徑為10mm；導(dǎo)氣管5和導(dǎo)水管6均由壁厚3mm，外徑為30mm的有機(jī)玻璃管制成，導(dǎo)氣管5的水平段長(zhǎng)度為200mm，導(dǎo)水管5的豎直段長(zhǎng)度為150mm。

所述儲(chǔ)水箱上標(biāo)注有容積刻度。

所述儲(chǔ)水箱為透明有機(jī)玻璃制成的空心長(zhǎng)方體；所述導(dǎo)氣管和導(dǎo)水管均為有機(jī)玻璃材質(zhì)，彎折處采用有機(jī)玻璃透明彎管；在抽氣泵與導(dǎo)氣導(dǎo)水管直徑不匹配時(shí)采用變徑接頭連接，并在連接處進(jìn)行密封處理。

本發(fā)明還保護(hù)一種用于教學(xué)演示的降溫實(shí)驗(yàn)方法，該方法采用上述的降溫裝置，方法的步驟為：

1)實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：準(zhǔn)備溫度計(jì)、儲(chǔ)水箱、抽氣泵、導(dǎo)氣導(dǎo)水管、連接件及密封膠，并按照上述連接方式連接降溫裝置，溫度計(jì)置于降溫裝置附近區(qū)域內(nèi)；