“物態變化”物理小實驗、物理小製作─熱管

【提出問題】

“熱管”是20世紀80年代研製出來的一種導熱本領非常大的裝置。你知道它為什麼比銅的導熱本領大上千倍嗎？

【猜想和假設】

根據液化和汽化的知識，我猜想：

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【制定計劃設計實驗】

實驗材料：金屬管內壁有吸收芯、酒精燈。

實驗方法和步驟：

1．“熱管”的結構並不複雜，它是一根兩端封閉的金屬管，管內壁襯了一層多孔的材料，叫做吸收芯，吸收芯中充有酒精或其他容易汽化的液體。按圖1設計要求，當管的一端受熱時，熱量會很快傳到另一端。

圖1

2．“熱管”的一端受熱時，這一端吸收芯中的液體因吸熱而汽化，蒸汽沿著管子由受熱一端跑到另一端。

3．另一端由於未受熱，溫度低，蒸汽就在這一端放熱而液化。冷凝的液體被吸收芯吸附，通過毛細作用又回到了受熱的一端。如此往復迴圈，熱管裡的液體不斷地通過汽化和液化，把熱量從一端傳遞到另一端。

【分析和論證】

液體在汽化和氣體在液化時要分別吸收和放出大量的熱，熱管正是利用了這一性質，達到高效傳遞熱量的目的。“熱管”在一些高新技術領域發揮著重要作用。

【拓展應用】

1．“熱管”被加熱的那一端的溫度為什麼不會很快升上去？“熱管”沒有被加熱的那一端的溫度為什麼會升高？

2．請比較一下，“熱管”的工作原理和電冰箱的工作原理有哪些相似的地方？

3．用“熱管”可以很快地把一個物體內部產生的熱量散發出來，你能想出它的一個應用例項嗎？

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選自：《初中物理自制教具》