提出問(wèn)題

前幾天，媽媽讓我燒水洗肉，我欣然接受。閑著無(wú)事，我把手放在水里攪動(dòng)起來(lái)，看著水轉(zhuǎn)動(dòng)的旋渦，真好玩?？刹灰粫?huì)兒，我的手就感到熱了，再一會(huì)兒，手就不能忍受了。咦，怎么這么快水就燙了，是不是轉(zhuǎn)起來(lái)的水熱得快啊？于是，我把這個(gè)想法在科技活動(dòng)時(shí)提了出來(lái)，大家覺(jué)得值得探究。

對(duì)比驗(yàn)證 中學(xué)生科技網(wǎng) http://m.lgmparts.com

為了證明這一想法，我們做了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。首先準(zhǔn)備了鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、量杯、燒杯、玻璃棒、溫度計(jì)等兩套完全一樣的燃燒實(shí)驗(yàn)器材，確保對(duì)比雙方的條件完全一樣。實(shí)驗(yàn)開始后，在甲乙兩只燒杯中同時(shí)加入相同溫度的水各250毫升，然后放在兩個(gè)鐵架臺(tái)上，同時(shí)點(diǎn)火。不同的只是在甲中用玻璃棒不停地?cái)嚢?，乙杯水不?dòng)。一分鐘后，用溫度計(jì)同時(shí)量?jī)杀臏囟龋l(fā)現(xiàn)兩杯水溫度相差不多，難道設(shè)想錯(cuò)了嗎？我們沒(méi)有放棄，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。5 分鐘過(guò)去了，我們?cè)侔褱囟扔?jì)放到水的中央去量，預(yù)想的情況出現(xiàn)了，甲杯水的溫度達(dá)到17度，而乙杯水的溫度只有12度，10鐘過(guò)去了，再量溫度，發(fā)現(xiàn)甲杯溫度高10度以上了?？梢猿醪阶C明設(shè)想是正確的了。但為了更有說(shuō)服力，我們又在其它條件不變的情況下，交換攪拌的對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，熱得快的還是不斷攪拌的那杯?？梢詳喽ǎ疅岬每炫c慢與攪拌有直接關(guān)系 。

尋根問(wèn)底

是什么原因讓轉(zhuǎn)起來(lái)的水熱得快呢？帶著這個(gè)問(wèn)題我們請(qǐng)教科技老師，老師沒(méi)有直接回答我們，他讓我們上網(wǎng)查查。于是我們?cè)诰W(wǎng)上搜索關(guān)鍵詞：水 旋轉(zhuǎn) 燒得快。結(jié)果沒(méi)有我想的答案。我們又搜：快速燒水法?？吹揭环N方法，就是先加五分之一的水燒開，再加滿燒可以節(jié)約時(shí)間。原因是先燒開的水流動(dòng)快，可以促進(jìn)水分子的熱量對(duì)流，從而節(jié)約時(shí)間的。而我們?cè)跓畷r(shí)攪拌，不正是促使上層的冷水與下層的熱水更快對(duì)流，同時(shí)讓上層水到底部與鍋底接觸，直接獲取熱量么?？磥?lái)攪拌使水熱得更快是有理論根據(jù)的。 
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實(shí)踐應(yīng)用

既然旋轉(zhuǎn)的水熱得更快，這有什么 用呢？我們想到了對(duì)現(xiàn)有水壺的改進(jìn)，只要在燒水過(guò)程中使上層水與下層水不斷交換，就能促進(jìn)水的對(duì)流，從而減少燒水時(shí)間。于是有同學(xué)提出 在水壺上半個(gè)小馬達(dá)，讓它帶動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，引起水的對(duì)流?？蛇@樣太麻煩，也不實(shí)用，很快被否定了。通過(guò)研究，我們想：要想水熱得快，主要是加快冷熱水對(duì)流這個(gè)熱傳遞的問(wèn)題，讓冷水很快得到熱量就會(huì)熱得快了。而金屬是熱的良性導(dǎo)體，如果通過(guò)金屬讓鍋底熱量盡快傳到上層，就能加快熱的傳導(dǎo)，讓水熱得更快。于是我們從鍋底焊了一些金屬柱子，一試驗(yàn)確實(shí)有效果。可是，用了一段時(shí)間后，柱子上生了一層水垢，影響燒水速度了，要想清理很不方便。如果能將柱子拆卸就好了，于是我們將幾根柱子用一個(gè)直徑10厘米的圓筒代替，圓筒四周開孔，底部設(shè)有卡槽，稍加轉(zhuǎn)動(dòng)就能裝卸（如圖）。這樣增加了金屬與水的接觸面，使熱交換更快了，而且制造簡(jiǎn)單，更方便拆卸了。 

指導(dǎo)老師：張懷海
作者：江蘇省東臺(tái)市農(nóng)干橋?qū)W校 黃如漢 
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