CN204270568U - 一种物质热传导显色指示演示仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种物质热传导显色指示演示仪，包括热水箱、演示棒和温度计；所述热水箱包括箱体、注水口、插孔、排水口和孔塞，在箱体的顶部焊接有漏斗状的注水口，在箱体顶部的中垂线上还设有若干插孔，在箱体的侧壁中间底部位置还开设有排水口，所述排水口内设有孔塞，所述插孔内设有温度计和若干演示棒，所述演示棒包括相变热柱和对比演示棒，在相变热柱和对比演示棒的外表层涂有不同颜色的可逆温变油墨。本实用新型通过在热水箱内设置不用材料的演示棒，直观的体现了相变热柱与其他材料的对比演示棒的导热速度的差异。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验室演示装置领域，具体地说，特别涉及到一种物质热传导显色指示演示仪。
背景技术
热传导作为热量传递的三种主要方式之一，在日常生活以及工业应用中有着非常重要的作用。从小学科学课到中学的物理课甚至到大学热学专业课程里面都没有比较合适的实验来形象地展示物质导热性能的好坏，这影响了学生对导热现象及其本质的认知过程。
物质的热传导和其导热系数密切相变，一般来说导热系数越大，相同条件下其热传导性能越强。随着科技的发展，对热传导提出了较高的要求，新的热传导技术不断发展，其中基于相变导热的热柱导热是目前先进导热技术之一。
中国专利公开了一种热量传递演示仪(授权公告号：CN2560055Y)，其包括熔池盒、演示管，发热器、供热介质，通电后发热器加热供热介质，使插入熔池盒的演示管进行热传导，通过各种现象来演示热传导性能。中国专利公开了一种金属热传导教具(授权公告号：CN202473033U)，其包括酒精灯、热源、金属棒、温变油墨，酒精灯加热热源，使插在热源上的金属棒表面温变油墨变色，根据油墨颜色变化的时间先后来表示各种金属的导热性能的好坏。中国专利还公开了一种小学科学用热传导演示器(授权公告号：CN203026018U)，其包括酒精灯、金属圆柱盘、比较棒及氧化钴涂层，用酒精灯加热金属圆柱盘，其比较棒涂层即改变颜色。
上述三种热传导教具的缺陷在于：结构复杂，成本较高，使用酒精灯加热，实验过程经常不慎就会烫伤学生，存在潜在安全隐患，而且在大范围内导热棒 使用一种变色油墨，不能体现物质导热性能方面的微观差异，最后是没有体现较先进的传热技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种物质热传导显色指示演示仪，解决了现有的热传导演示技术所存在的结构较复杂，制作成本高，所覆盖范围仅限于传统的热传导技术并且不能形象显示其热传导性能差异等技术问题，还能够展示传统的塑料、金属等物质热传导性能的优劣，并可以够体现相变热柱这一先进传热技术的优势，结果形象直观，能够将物质热传导的本质和表观特征联系起来。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种物质热传导显色指示演示仪，包括热水箱、演示棒和温度计；所述热水箱包括箱体、注水口、插孔、排水口和孔塞，在箱体的顶部焊接有漏斗状的注水口，在箱体顶部的中垂线上还设有若干插孔，在箱体的侧壁中间底部位置还开设有排水口，所述排水口内设有孔塞，所述插孔内设有温度计和若干演示棒，所述演示棒包括相变热柱和对比演示棒，在相变热柱和对比演示棒的外表层涂有不同颜色的可逆温变油墨。
进一步的，所述对比演示棒为尺寸相同的塑料棒、不锈钢棒、铝棒和铜棒。
进一步的，所述演示棒的外表层从中部到顶部分为3个区域，每个区域涂敷有不同颜色的可逆温变油墨，每种颜色的可逆温变油墨均具有对应的水温温度。
进一步的，所述箱体为由亚克力材料焊接成密闭透明的立方体，在箱体内盛放有加热介质。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本实用新型的有益效果是：将一种新型的导热材料即相变热传导技术展现给学生，了解这种比已知导热速度最快的金属导热还要快数百倍的神奇新材料 知识，同时利用感温可逆温变油墨，并在演示棒不同区域涂敷不同颜色的温变油墨，可以使导热不同的演示棒依次变色，不但显示出热量的传递，更重要的是指示出热量传递的快慢，并且其结构简单，便于操作，是一种有推广价值的演示仪器。
附图说明
图1为本实用新型所述的物质热传导显色指示演示仪的结构示意图。
图中标号说明：热水箱1、演示棒2、温度计3、箱体4、注水口5、插孔6、排水口7、孔塞8。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
参见图1，本实用新型所述的一种物质热传导显色指示演示仪，包括热水箱1、演示棒2和温度计3；所述热水箱1包括箱体4、注水口5、插孔6、排水口7和孔塞8，在箱体4的顶部焊接有漏斗状的注水口5，在箱体4顶部的中垂线上还设有若干插孔6，在箱体4的侧壁中间底部位置还开设有排水口7，所述排水口7内设有孔塞8，所述插孔6内设有温度计3和若干演示棒2，所述演示棒2包括相变热柱和对比演示棒，在相变热柱和对比演示棒的外表层涂有不同颜色的可逆温变油墨。
所述对比演示棒为尺寸相同的塑料棒、不锈钢棒、铝棒和铜棒。所述演示棒2的外表层从中部到顶部分为3个区域，每个区域涂敷有不同颜色的可逆温变油墨，每种颜色的可逆温变油墨均具有对应的水温温度。上述结构设计可以比较不同导热系数的对比演示棒的导热性能，为了便于判定，在不同区域涂有不同颜色的可逆温变油墨，对比演示棒显示的颜色，用来表示热量传递的快慢。
需要指出的是，所述箱体4为由亚克力材料焊接成密闭透明的立方体，在 箱体4内盛放有加热介质，通过采用上述结构设计，实验者可直接观察到热水箱1的内部情况。
本实用新型的工作原理如下：
将涂敷有温变油墨的不同材质演示棒2插入热水箱1上的插孔6内，将排水口7的孔塞8塞住，将温度为50℃的水倒入注水口5，其量超过热水箱1体积的一半以上，此时可以观察不同材质的演示棒2的颜色变化情况，进而验证不同物质热传导的优劣。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种物质热传导显色指示演示仪，其特征在于：包括热水箱、演示棒和温度计；所述热水箱包括箱体、注水口、插孔、排水口和孔塞，在箱体的顶部焊接有漏斗状的注水口，在箱体顶部的中垂线上还设有若干插孔，在箱体的侧壁中间底部位置还开设有排水口，所述排水口内设有孔塞，所述插孔内设有温度计和若干演示棒，所述演示棒包括相变热柱和对比演示棒，在相变热柱和对比演示棒的外表层涂有不同颜色的可逆温变油墨。
2.根据权利要求1所述的物质热传导显色指示演示仪，其特征在于：所述对比演示棒为尺寸相同的塑料棒、不锈钢棒、铝棒和铜棒。
3.根据权利要求1所述的物质热传导显色指示演示仪，其特征在于：所述演示棒的外表层从中部到顶部分为3个区域，每个区域涂敷有不同颜色的可逆温变油墨，每种颜色的可逆温变油墨均具有对应的水温温度。
4.根据权利要求1所述的物质热传导显色指示演示仪，其特征在于：所述箱体为由亚克力材料焊接成密闭透明的立方体，在箱体内盛放有加热介质。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104992605A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-10-21 | 厦门理工学院 | 公差与配合教具 |
| CN106935114A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-07 | 东北师范大学 | 一种基于热管的导热能力对比演示装置 |
| CN109637305A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-16 | 贵州理工学院 | 一种导热系数测量教具及其使用方法 |
| CN110085104A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-08-02 | 王宪鹏 | 热力水流演示装置 |
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2014
- 2014-10-29 CN CN201420635077.1U patent/CN204270568U/zh not_active Expired - Fee Related
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Denomination of utility model: Substance thermal conduction color indication demonstration instrument Effective date of registration: 20180927 Granted publication date: 20150415 Pledgee: Agricultural Bank of China, Limited by Share Ltd, Jiashan county subbranch Pledgor: Jiashan Hejie Heat-Pipe Technology Inc. Registration number: 2018330000299 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200828 Granted publication date: 20150415 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Jiashan county subbranch Pledgor: JIASHAN HENGJIE HEAT-PIPE TECHNOLOGY Inc. Registration number: 2018330000299 |
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Granted publication date: 20150415 Termination date: 20191029 |