CN203217841U - 一种利用压缩空气做功的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用压缩空气做功的装置，包括玻璃胶枪、针筒和酸式滴定管，所述的针筒通过螺丝钉固定于玻璃胶枪内，该玻璃胶枪固定于支架上，该支架固定于底板上；所述的酸式滴定管的管口对准于用瓶塞和卡纸制作而成的小叶轮，小叶轮通过支架、小木板固定在底板上。本实用新型的有益效果为：1、整合实验、资源利用；2、安全可靠、成功率高；3、形象直观、现象明显；4、便捷操作、实用高效；5、简单机械、巧妙移植；6、生活用品、取材方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热力学技术领域，尤其涉及一种利用压缩空气做功的装置。
背景技术
在义务教育课程标准实验科学教科书（华东师范大学出版社出版）九年级上册第五章第一节《物体的内能》中的两个实验“压缩空气做功”（该实验说明外界对气体做功，气体内能增加）和“蒸汽对外做功”（该实验说明气体对外界做功，气体内能减少）及配套的实验装置在教学中存在着以下的缺点：
1、“压缩空气做功”实验
（1）该实验存在严重的安全隐患，曾经因质量问题或使用不当，在教师使用中发生多起压缩空气爆炸伤人的事故。
（2）实验材料乙醚的燃点较高，是一种极易挥发的有毒麻醉剂，储存易引发火灾。
（3）在教学中该实验操作上需要一定力量和技巧，不易操作、掌握不好不易成功，实验成功率低。
2、“蒸汽对外做功”实验
（1）蒸汽对外做功蒸汽内能降低的标志性现象：试管口出现的水雾，不容易观察到。
（2）课堂教学时间有限，实验需要加热，且把水加热到沸腾需要一定时间。
（3）如实验不当，高温高压的蒸气和弹出的木塞容易伤人。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种把教材中的“压缩空气做功”实验和“蒸汽对外做功”实验整合成一起的利用压缩空气做功的装置。通过该装置说明外界对气体做功，气体内能增加；气体对外界做功，气体内能减少。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括玻璃胶枪、针筒、酸式滴定管，所述的针筒通过螺丝钉固定于玻璃胶枪内，该玻璃胶枪固定于支架上，该支架固定于底板上；所述的酸式滴定管的管口对准于用瓶塞和卡纸制作而成的小叶轮，小叶轮通过支架、小木板固定在底板上。
作为优选，所述的针筒上的活塞与玻璃胶枪的手动轴间通过螺丝钉固定，针筒的前端用塑胶连接酸式滴定管，在该酸式滴定管上设有阀门，针筒的前端上方开设有一小孔，并塞入插有探针温度计的橡皮塞。
本实用新型的有益效果为：1、整合实验、资源利用：把教材中的“压缩空气做功”实验和“蒸汽对外做功”实验整合成在一套装置中，通过一个实验的两个实验步骤就能完成，不但整合了实验，减少实验器材，而且第一个实验的高压气体能被第二个实验运用，这是对实验资源的充分利用；如果根据教学需要两个步骤隔开一定时间做，也是可以的。
2、安全可靠、成功率高：原教材的实验“压缩空气做功”实验材料乙醚的燃点很高，是一种极易挥发的有毒麻醉剂，储存极易引发火灾，在平时教学中实验不易成功，该实验还存在安全的隐患，曾发生多起爆炸事故，另外“蒸汽对外做功”实验中高温的蒸汽和弹出的木塞也容易伤人，经过改进的实验十分安全，而且成功率十分高。
3、形象直观、现象明显：利用探针温度计的示数一目了然地反映出了瓶内气体的内能变化，十分直观；另外冲出的气体使小叶轮转动，气体做功十分形象明显。
4、便捷操作、实用高效：改进后的实验与教材中的实验相比，实验操作简单，实验时间也大大减少，原来实验加热到沸腾需要一定时间，现只需打气和放气，现象明显，大大提高课堂效率。
5、简单机械、巧妙移植：创新实验巧妙移植运用了玻璃胶枪，注射器内的气体压缩到一定程度继续压缩需要较大的力，玻璃胶枪能利用机械的原理达到省力的效果，并可以把受到压缩空气作用力的注射器活塞进行固定。
6、生活用品、取材方便：改进实验的材料数显温度计、注射器都是容易购买的，并且价格便宜，小叶轮是用废弃的瓶盖和铅画纸制作，节约环保。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中的标号分别为：1、玻璃胶枪；2、针筒；3、酸式滴定管；4、螺丝钉；5、支架；6、底板；7、小叶轮；8、小木板；9、活塞；10、阀门；11、手动轴；12、探针温度计；13、橡皮塞；21、小孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1所示，本实用新型包括玻璃胶枪1、针筒2、酸式滴定管3，所述的针筒2通过螺丝钉4固定于玻璃胶枪1内，该玻璃胶枪1固定于支架5上，该支架5固定于底板6上；所述的酸式滴定管3的管口对准于用瓶塞和卡纸制作而成的小叶轮7，小叶轮7通过支架5、小木板8固定在底板6上。所述的针筒2上的活塞9与玻璃胶枪1的手动轴11间通过螺丝钉4固定，针筒2的前端用塑胶连接酸式滴定管3，在该酸式滴定管3上设有阀门10，针筒2的前端上方开设有一小孔21，并塞入插有探针温度计12的橡皮塞13。
本实用新型所创造构思为：利用玻璃胶枪1的省力原理对针筒2中的气体进行压缩做功，气体内能增加，探针温度计12示数上升，进而说明压缩空气做功内能增加；再打开阀门10使压缩的高压气体冲出，推动小叶轮7转动，探针温度计12示数降低，进而说明气体对外做功内能减少。
本实用新型的操作步骤为：
1、关闭阀门10，读出探针温度计12的读数；
2、利用玻璃胶枪1推动针筒2内的活塞9，观察探针温度计12的示数变化；待示数稳定，读出探针温度计12的示数；
（由此可见，外界对气体做功，气体温度升高，内能增大）
3、打开阀门10，观察实验发生的现象；观察探针温度计12的示数变化，待示数稳定，读出探针温度计12的示数。
（冲出来的高压气体对小叶轮7做功，使小叶轮7转动，由此可见气体对外做功，温度降低，内能减少）
本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。
Claims (2)
1.一种利用压缩空气做功的装置，包括玻璃胶枪（1）、针筒（2）和酸式滴定管（3），其特征在于：所述的针筒（2）通过螺丝钉（4）固定于玻璃胶枪（1）内，该玻璃胶枪（1）固定于支架（5）上，该支架（5）固定于底板（6）上；所述的酸式滴定管（3）的管口对准于用瓶塞和卡纸制作而成的小叶轮（7），小叶轮（7）通过支架（5）、小木板（8）固定在底板（6）上。
2.根据权利要求1所述的利用压缩空气做功的装置，其特征在于：所述的针筒（2）上的活塞（9）与玻璃胶枪（1）的手动轴（11）间通过螺丝钉（4）固定，针筒（2）的前端用塑胶连接酸式滴定管（3），在该酸式滴定管（3）上设有阀门（10），针筒（2）的前端上方开设有一小孔（21），并塞入插有探针温度计（12）的橡皮塞（13）。
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Cited By (1)
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| CN111968466A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-11-20 | 江苏艾迪生教育发展有限公司 | 智能空气分子间作用力实验装置 |
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2013
- 2013-04-27 CN CN 201320228572 patent/CN203217841U/zh not_active Expired - Fee Related
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