节能环保壶(锅)

作者: 贾崟峰新疆石河子市二中

热水壶和锅是每个家庭日常的必需用品,但我发现人们使用的壶和锅都存在着一些弊端,它们的热量利用率都很低,只有3 0%左右。用这些壶和锅热水或做饭时,大部分热量还来不及被吸收就排到空气中了。这就造成了严重的燃料资源浪费,也使更多废气排到空气中,对大气造成了不必要的污染。于是,我制作了节能环保壶(锅),以提高热水壶和锅的热量利用率,达到节能与环保的双重目的。

一、节能壶的结构设计

因为火焰及热空气总是向上飘,而现有水壶底是平的,火焰和热空气在给壶底加热的过程中就从壶的四周跑掉了。考虑到这点后,我决定把壶的平底改成内凹坑状,这样的结构会把火焰及热空气紧紧“锁”在坑内,直到壶内四壁将热量吸收完。根据物理热学知识可知,物体对热量的吸收速率与其受热表面积成正比。为了加大壶的受热面积,我又在内凹坑内设计了一个与壶腔相通的长1m、直径12mm的螺旋形铜管,在加热时火焰会将管子包围,所以管子的外围都能吸热,从而尽可能达到提高水壶热量利用率的目的。

二、节能锅的结构设计

锅的内部结构是不能改动的,节能壶的改进方案在此也就不适用了。一个偶然的机会,暖气片上的叶片引起了我的注意,看着这叶片,我又联想到,摩托车发动机外侧也伸出一条条的叶片,它们为什么都采用这种结构呢?带着这个问题我查阅了大量资料,又结合自己已学过的物理知识,经过认真分析后终于明白,原来这些叶片可以把内部的热量尽快传递到外界,我则将这个道理逆用了一下,这些叶片既然可以把内部的热量尽快传递到外界,那么它当然还可以把外部的热量尽快传递到内部,所以,若将现有的锅底焊上叶片,就可以将外界的热量尽快传递到锅内,从而也可以达到提高锅的热量利用率的目的。

(辅导老师:杨光亮)

节能环保壶(锅)