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天津市蓟县燕山中学 刘媛平
辅导老师 卢大明
大家都知道,烧水用的水壶是所有家庭的必需品。然而,几乎所有家庭使用的水壶构造都千篇一律,不论材料有何变化,它们都有一个共同点:平底。用水壶烧水时,我们会发现一个共同现象:火苗沿着壶底向四外喷射,只有少部分火焰在做有用功,大部分火焰没有参与烧水而被白白浪费掉了。物理学知识告诉我们:外围火焰的温度高于内部的温度,这是因为空气中的氧气能与外围火焰充分接触,起到关键的助燃作用。在烧水过程中没有发挥作用的恰恰是温度最高的外围火焰。如何让所有的火焰在烧水过程中全部集中到一起进行有效工作呢?
在我们这个农村地区,有一种被当地老百姓不知使用了多少辈子且将要消失的烧水器具—查催子给了我启发。这种烧水器具的构造巧妙地利用了空气对流原理,充分利用空气中的氧气对火焰进行助燃,增强了火焰的燃烧温度。在这个基础上,我经过若干次的改进和试验,借助了锅炉的原理,在水壶底部增加了双排集热管并与壶的水腔相连通,这样一来就加快了冷热水的快速循环,极大地提高了加热速度。由于这种构造增大了双倍的集热面积,加快了水循环,并且可以使所有的火焰全部参与烧水过程,所以,由原来烧开一暖壶水需要12分钟降到现在只需要5分钟就能烧开,大大缩短了烧水时间,节省了能源,降低了污染。
第六届宋庆龄少年儿童发明奖铜奖
【作品点评】将所学知识应用到生活和工作中解决实际问题,是我们学习文化知识的重要目的之一。刘媛平同学发现普通水壶能源利用效率低,于是应用自己所学物理知识,对水壶进行了改进,改进后的水壶可以节能60%,并因此获得了奖励,可喜可贺。
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