在科技迅速發(fā)展的21世紀,越來越多的高科技產(chǎn)品使我們的生活更加絢麗多姿;但今天也同樣是能源急劇萎縮的時代,我們在使用這些高科技產(chǎn)品的同時,也不得不為節(jié)能環(huán)??紤]了。一方面,我們的生活要更加五彩繽紛,另一方面,我們還要更加節(jié)約能源。本實驗活動恰恰是針對這一問題展開的,通過對日常生活觀察、分析、總結(jié)出較為常用的燒水方案,然后進行嚴謹?shù)耐评?,得出科學準確的實驗方案,進行精密的數(shù)據(jù)采集、分析、整理,最終得出最節(jié)能的方案,希望大家能夠采用、借鑒這類方案,用于日常生活,節(jié)能環(huán)保,從我做起,從點滴做起。
陜西省西安市第三中學高2013級
輔導老師 齊虎平 肖栓林
作者 李帥
低碳生活從“燒水”開始
不同燒水方案的耗電問題
陜西省西安市第三中學高2013級 作者 李帥 輔導老師 齊虎平 肖栓林
準考證號:3532250413 聯(lián)系電話:13488261686 02968694496
摘要:在科技迅速發(fā)展的21世紀,越來越多的高科技產(chǎn)品使我們的生活更加絢麗多姿;但今天也同樣是能源急劇萎縮的時代,我們在使用這些高科技產(chǎn)品的同時,也不得不為節(jié)能環(huán)??紤]了。一方面,我們的生活要更加五彩繽紛,另一方面,我們還要更加節(jié)約能源。本實驗活動恰恰是針對這一問題展開的,通過對日常生活觀察、分析、總結(jié)出較為常用的燒水方案,然后進行嚴謹?shù)耐评?,得出科學準確的實驗方案,進行精密的數(shù)據(jù)采集、分析、整理,最終得出最節(jié)能的方案,希望大家能夠采用、借鑒這類方案,用于日常生活,節(jié)能環(huán)保,從我做起,從點滴做起。
關(guān)鍵詞:節(jié)能環(huán)保 燒水方案 實驗
一、實驗背景:
隨著人類社會的發(fā)展,能源緊缺已成為我們面臨的首要問題,人們在提倡節(jié)省能源消耗同時,在尋找更多的能源。那如何節(jié)省能源,這需要從我們身邊做起。水對人們是不可缺少的,做飯我們要燒水,冬天我們喝水、洗澡、洗腳也要熱水,暖氣也需要熱水等等。這些都需要我們燒水。然而,不同的事情我們所需要的水的溫度是不一樣的。做飯水溫100℃,洗腳30℃左右,暖氣片要根據(jù)天氣不同我們可適當?shù)恼{(diào)節(jié)水的溫度,那么怎樣消耗最少的電能而把水加熱到舒適的溫度,自然就成為不可避免的問題。經(jīng)過我反復研究、實踐,最終得出了最節(jié)能的方案?,F(xiàn)將該實驗的過程和結(jié)論介紹如下:
二、實驗準備
加熱xL水到某個溫度采用不同的加熱方案,通過實驗數(shù)據(jù)分析,哪種加熱方案比較節(jié)省電能。
1.實驗目的:探究兩種燒水方案哪個更省電
2.實驗方案:
方案一:先加熱yL水至沸騰,在將室溫下的另外的zL水(水溫溫度和此時室溫一樣)適量兌入剛加熱到沸騰的yL水中,使其溫度達到我們事先預設的溫度。同時,記錄相應的數(shù)據(jù)。
方案二:將xL水直接加熱到我們預先設定的溫度。記錄相應的數(shù)據(jù)。
分析實驗的數(shù)據(jù),比較上述兩種方案耗能量情況,得出最后的結(jié)論。
3.實驗原理
利用物理學中電流的熱效應,用電熱器對水進行加熱,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,另外利用熱量的傳遞效應,將其他水的能量傳遞,達到某個溫度。
4.實驗猜想
方案一雖然電能轉(zhuǎn)化成熱能,但消耗了電能。方案二雖然也消耗了電能,但減少了熱量的散失,只是將熱能進行轉(zhuǎn)移,是內(nèi)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)移。所以猜想達到同樣的溫度,方案二比較節(jié)省能量。
5.實驗器材
自來水 家用電熱器 秒表1個 量筒1個 容量瓶2個 水槽2個 溫度計1個。
三、實驗過程
1.實驗步驟
(1)先用容量瓶取自來水,在用量筒量取自來水AmL記為初水量,讓后將這AmL水倒入加熱器,用溫度計測出初溫為B℃。
(2)利用加熱器加熱AmL水,用秒表開始記錄時間。
(3)加熱一段時間后用溫度計測出水溫為C℃,同時記錄下所用時間為t。
(4)將這些水立即倒入水槽,同時將余下的DmL水也倒入水槽并記為加入水量,測得加入的水溫為E℃和混合后的水溫F℃。
(5)重新量取自來水GmL。
(6) 將這些自來水倒入加熱器,調(diào)節(jié)水溫為B℃,加熱,并用秒表計時。
(7)將這些水加熱到F℃,記錄用時為D'。
(8)再做兩次求平均值,并將最后數(shù)據(jù)填人表格。
(9)換取不同的水量,重復以上的步驟,記錄數(shù)據(jù)。
2.數(shù)據(jù)記錄
上述兩種方案實驗記錄如下:
實驗序號 |
初加水量
AmL |
初加水溫
B℃ |
加熱溫度C℃ |
加入水量
DmL |
加入水溫
E℃ |
末余水量 |
末余水溫 |
消耗電量 |
1 |
1000mL |
15℃ |
98℃ |
500mL |
15℃ |
1500mL |
61℃ |
09min15s 900w |
1500mL |
15℃ |
61℃ |
0mL |
15℃ |
1500mL |
61℃ |
06min50s 900w |
2 |
1500mL |
15℃ |
98℃ |
500mL |
15℃ |
2000mL |
67℃ |
13min10s 900w |
2000mL |
15℃ |
67℃ |
0mL |
15℃ |
2000mL |
67℃ |
9min02s 900w |
3 |
3000mL |
15℃ |
98℃ |
1000mL |
15℃ |
4000mL |
69℃ |
24min12s 900w |
4000mL |
15℃ |
69℃ |
0mL |
15℃ |
4000mL |
69℃ |
16min23s 900w |
四、誤差分析
(1)能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時不可能百分之百轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化,存在能量的損耗,根據(jù) 的現(xiàn)象,解釋原因:一方面,在加熱過程中有一部分熱量散失到空氣中了;另一方面加熱器的電阻也會消耗一部分電能。
(2)環(huán)境溫度變化也會造成一定的誤差。
五、實驗結(jié)論
在燒水時把水加熱到需要的溫度比加熱一部分到較高的溫度在對水降溫更省電。猜想正確。
六、結(jié)論推廣
(1)在燒水時,需要多少水就一次性燒夠,加熱到需要的溫度,這樣會更快更省能源。
(2)在給已有水降溫時,把已有的水先放置一段時間,再把冰水加入,比先將冰水加入再放置要快。
七、后記
在能源緊縮的今天,節(jié)約能源是我們每個人義不容辭的責任,“天下興亡,匹夫有責”我們在滿足自己需求的同時,也要為人類的將來生存考慮,節(jié)省我們身邊的點滴能源,從小事做起,從我們身邊做起,節(jié)省能源,為我們社會的可持續(xù)發(fā)展出一份微薄之力。