水壺是我們每一個(gè)家庭最常用的生活用品之一,但很少有人會(huì)對(duì)它進(jìn)行認(rèn)真的研究。實(shí)際上,如果仔細(xì)觀察,你會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)我們用煤氣爐燒水時(shí),火焰是往四周散開(kāi)的,真正被水壺吸收的熱量并不多,而大部分能量都被白白浪費(fèi)掉了。與此同時(shí),消耗的燃料越多,向空中排放的二氧化碳、一氧化碳、碳?xì)浠衔锏葟U氣就越多,空氣污染也就越嚴(yán)重。我們只有一個(gè)地球,每一個(gè)人都應(yīng)該為這個(gè)共同的家園貢獻(xiàn)一份愛(ài)心,于是我有了設(shè)計(jì)節(jié)能水壺的想法。
根據(jù)物理學(xué)知識(shí),我們知道,熱的傳遞有傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種方式。如果要想使水壺節(jié)能,方法有幾種:阻礙熱向外傳導(dǎo);加快液體間的對(duì)流;減少熱輻射的發(fā)生或者加大熱的吸收面積。根據(jù)這一原理,我設(shè)計(jì)出了一種節(jié)能水壺。
這種節(jié)能水壺分為內(nèi)壺和外壺兩個(gè)部分,內(nèi)壺是一個(gè)封閉的容器,由上下兩根管子與外壺連通,這兩根管子有三個(gè)功能:一是向內(nèi)壺注水,二是便于內(nèi)、外壺冷熱水的對(duì)流,三是將內(nèi)壺固定在外壺上。外壺底有一個(gè)向內(nèi)凹進(jìn)去的圓臺(tái),外壺就套在內(nèi)壺外面。
用節(jié)能水壺?zé)畷r(shí),由于節(jié)能水壺的鐵圈能將散開(kāi)的火焰收攏,使火焰全部從內(nèi)壺內(nèi)層進(jìn)入壺內(nèi),從內(nèi)壺外層與外壺的空隙處流出。這樣一是增加了火焰與水壺的接觸面積,二是延長(zhǎng)了火焰與水壺的接觸時(shí)間,從而減少了能量的浪費(fèi)。
將節(jié)能水壺與普通水壺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比,會(huì)發(fā)現(xiàn):
容積對(duì)比:節(jié)能水壺容積要比同型號(hào)的普通水壺略小一些,但小不了多少,我做的這個(gè)樣品的底部直徑是26cm的,它的容積比普通24cm的水壺還要略大一點(diǎn)。它能裝5500克水,而普通24cm的水壺只能裝5250克。
節(jié)能省時(shí)對(duì)比:節(jié)能水壺?zé)_(kāi)5250克水,只需要7分鐘,消耗0.093m3(立方米)煤氣;普通水壺?zé)_(kāi)同樣質(zhì)量的水,則需要17分鐘,用時(shí)比節(jié)能水壺長(zhǎng)10分鐘;消耗0.223 m3煤氣,用量約是節(jié)能水壺的2.4倍。
節(jié)能減排是當(dāng)前社會(huì)的熱點(diǎn),是建設(shè)和諧社會(huì)、美麗中國(guó)的重要組成部分。雖然楊森發(fā)明的只是一個(gè)小小的節(jié)能水壺,但它兼具了科學(xué)性和實(shí)用性,具有較高的推廣價(jià)值。如果每一個(gè)家庭都能使用這樣的節(jié)能水壺,那么,不僅能節(jié)約能耗和開(kāi)支,還能減少污染——因此,節(jié)能減排,我們不妨從更換節(jié)能水壺做起。(責(zé)任編輯/余風(fēng))