凉水加热保温杯的制作
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神奇的口杯
—凉水、加热、保温三效杯的制作
甘肃省兰州市第八十二中学：刘铠睿 赵宏杰 贠佳慧
指导老师：徐青云
一、灵感来源：
竞争日益激烈的今天，人们在忙碌中，身体内的水份流失了许多，需要不停补充缺失的水份，补水也就成为了一种最简单也是最健康的养生方式，而刚倒入的热水由于太热，当时无法饮用，放置稍长又有过凉的可能。这样我们就急需一种既能让热水迅速散热变温，又能将温水长时间保温的且又便于携带的口杯。
而现在，市面上出售的各式各样的保温杯，一般都是由陶瓷或不锈钢加上真空层做成的盛水的容器。其保温原理与保温瓶一样，只是为了方便把瓶做成杯而已。保温杯密封严实，真空绝热层能使装在其内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。
它虽然看起来比较完美，但无法迅速散热亦无法无法长时间地保温水，甚至无法继续对其内部的水进行二次加热。这对于长时间进行户外活动以及需要及时补充水份的人们而言，就是一个很大的弊端。众所周知，喝冷水对人体健康有害，尤其是冷水易滋生细菌，破坏人体免疫功能，导致患病。所以，我们就设计出一种环保、散热又可以二次加热的新型杯。
二、实践原理：
保温杯的夹层一般是真空的，而我们就是要在真空层上为它“做文章”；将实验室中药品醋酸钠制成过饱和溶液，静置一段时间后，待冷却成固体凝结，该固体就会不断放热，使水恒温甚至加热，将其放入真空层中，达到保温加热的目的，（附醋酸钠化学式CH3COONa，无色透明晶体，熔点为58OC，123OC时失去结晶水，溶于水，呈弱碱性，也称“热冰”。）
详细过程：即当倒入热水于内层时热水使凝结固体CH3COONa慢慢加热，固体融化吸热热水的热量被快速吸去热水变温。变温后外层CH3COONa又慢慢冷却结晶放出热量对内层的温水二次加热使水慢慢升温达到加热效果，由于上述过程的反复使水一直处于温热程度达到保温效果。
三、实验操作：
1、用品：
烧杯、玻璃棒、酒精灯、滤纸、铁架台、石棉网、秒表、温度计、醋酸钠晶体、蒸镏水。
2、步骤；
①在一个250ml 烧杯中加入50ml的蒸镏水，加入醋酸钠，使其溶于水中，直到无法溶解为止。
②在250ml烧杯中再多加一倍量的CH3COONa加热，并不停的用玻璃棒进行搅拌，使其完全溶解，制成过饱和溶液。
③在小烧杯内加入50ml热水并测温80OC，放入大烧杯（上述大烧杯）中盖好，在不同时间测温度。
3、注意事项：
〈1〉醋酸钠晶体容易受嘲，药品量可适当增加。
〈2〉尘土亦能使过饱和溶液结晶，所以上述大烧杯要洁净，瓶口要盖严。
〈3〉晶种要细小，晶形要好，这样晶体生长缓慢，现象清晰。
3、操作：
不同时间内所测小烧杯中水温比较—
时间（min） 5 10 20 30 50 60 „„
温度（OC） 80 65 55 46 44 42 „„
4、结论：
通过该实验可知，在大烧杯中盛放的过饱和溶液可以使小烧杯中的水恒温并二次加热，实验成功。
四、创新点
市面上出售的各式各样的保温杯，只是为了方便把瓶做成杯而已，我们设计出的这种保温杯，是既可以迅速降温也可二次加热且可保温的新型保温杯，对市售保温杯是一种较大改良，也是本杯与众不同之处。
五、不足之处
本杯为内外两层杯，因为外层为CH3COONa药品，内层为饮用水。因此，一定要注意密封性不能使药品流出，但这一点还不够好，仅靠内盖。CH3COONa有一定气味为了不使气味对人有影响我们加入了花瓣用花香盖住药品原有的气味但花瓣放入后保持时间不够长。
六、课题总结：
保温杯的热力传播有三种途径：辐射，对流和传递杯内银色的杯胆能反射热水的辐射，杯胆和杯身间的真空层能阻断热力的传递。
而在真空层中的放入过饱和醋酸钠溶液，就可以根据需要，在杯中水热时恒温，冷时加热了。而且该保温杯可以循环使用，不会对环境造成污染，对人体也无害。如果生活中有了它，可就更方便了，赶快试试吧，何乐而不为呢？
