一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，为演示热水瓶瓶塞弹出的原理，本实用新型专利技术设计一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置。技术方案是：一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，包括一个容器，其顶部有一个密封塞，其特征是：在容器内竖直方向等间隔布置三个或三个以上的温度传感器，温度传感器的探头在竖直方向成一条竖直的直线，其底部的温度传感器接触容器的底部，其余的温度传感器的探头悬空、不接触容器器皿内壁；在容器内至少有一个压强传感器，位于容器中上部。有益效果是：普及物理学知识，让儿童能够了解瓶塞弹起原因，自觉回避可能带来伤害风险，能够自觉避免眼睛位于瓶塞上方；能够引导瓶塞改进。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及教育或演示用具，特别是物理学原理的演示装置。
技术介绍
对于开水瓶，打开瓶塞，瓶内的水倒出一部分后，该部分空间被空气填充，由于瓶口接触外接空气散热，瓶口温度降低，瓶内与热水接触的位置空气的温度与热水的温度保持一致(温度相同)，瓶内的空气形成温度梯度，从热水水面温度高到瓶口温度低。由于热水的热容量很大(1克一个大气压的水温度升高或降低1摄氏度，热量变化1卡=4.2焦耳)，在常见物质中，水的热容量是最大，当再次塞上瓶塞的时候，热水对瓶内空气加热促使温度保持一致(由于空气热容量很小，可以忽略空气温度升高吸走热水的热量，空气温度与热水的温度相等)，瓶内空气温差导致瓶内的空气流动促使加热过程较快实现，被瓶塞密封的瓶内空气温度升高，导致压强增加，作用于瓶塞的压力大于瓶塞与瓶口摩擦力，瓶塞就会弹出，弹出的瓶塞有较大的冲击力，会导致伤及人身或打翻物件。
技术实现思路
为演示热水瓶瓶塞弹出的原理，本专利技术设计一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置。本专利技术实现专利技术目的采用的技术方案是:一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，包括一个容器，其顶部有一个密封塞，其特征是:在容器内竖直方向等间隔布置三个或三个以上的温度传感器，温度传感器的探头在竖直方向成一条竖直的直线，其底部的温度传感器接触容器的底部，其余的温度传感器的探头悬空、不接触容器器皿内壁;在容器内至少有一个压强传感器，位于容器中上部。在容器的底部有一个加热装置。容器为双层结构。或者，容器的双层结构之间为低压或者真空。或者，容器的双层结构采用透明耐温材料。或者，容器的双层结构的外层采用硬质金属网替换。本专利技术带来有益效果是:普及物理学知识，让儿童能够了解瓶塞弹起原因，自觉回避可能带来伤害风险，能够自觉避免眼睛位于瓶塞上方;能够引导瓶塞改进。【附图说明】图1是一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置示意图；图2具有加热功能的演示装置示意图； 其中，1、容器，2、密封塞，3、温度传感器，4、压强传感器，5、加热装置。【具体实施方式】—种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，包括一个容器1，容器的形状可以是现有的热水瓶的形状(双层真空圆筒形)，也可以长方体或者球体等等任意形状容器，其顶部有一个密封塞2，容器内盛有一定量的热水(注满水或者倒出部分热水)，在容器内竖直方向等间隔布置三个或三个以上的温度传感器3，温度传感器3的探头在竖直方向成一条竖直的直线，其底部的温度传感器接触容器的底部用于测量水的温度，其余的温度传感器3(水量比较大的时候可以测量水温，温度传感器离开水后能够测量气体的温度)的探头悬空、不接触容器器皿内壁(因为空气的热容量比较小、接触容器内壁会导致测量误差)，温度传感器用于测量瓶内的空气和热水温度;在容器1内至少有一个压强传感器4，主要测量空气的压强，最好位于容器中上部(减少被水浸没，中上部是指容器体积一半的上面，或者中位线以上)，由于空气流动大、瓶内的空气的压强应该没有压强梯度(换句话说，压强的梯度效应可以忽略)。在容器1的底部有一个加热装置5，加热装置为电阻丝一类物理加热装置。容器1为双层结构，避免热水烫到人体。或者容器1的双层结构之间为低压或者真空，即保温设计，减少热量散失，节约能源。或者，容器1的双层结构采用透明耐温材料，便于观察其内部，比如加热情况，由于水的沸点在100摄氏度，容器材料至少能够承受100度以下的温度，建议在承受120度以下的温度，可以采用透明塑料或玻璃。为避免玻璃类炸裂伤及人身，容器1的双层结构的外层采用硬质金属网替换(此时的容器为单层结构，或者双层结构也可)。【主权项】1.一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，包括一个容器(1)，其顶部有一个密封塞(2)，其特征是:在容器内竖直方向等间隔布置三个或三个以上的温度传感器(3)，温度传感器(3)的探头在竖直方向成一条竖直的直线，其底部的温度传感器(3)接触容器的底部，其余的温度传感器(3)的探头悬空、不接触容器器皿内壁;在容器(1)内至少有一个压强传感器(4)，位于容器中上部。2.根据权利要求1所述的一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，其特征是:在容器(1)的底部有一个加热装置(5)。3.根据权利要求1所述的一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，其特征是:容器(1)为双层结构。4.根据权利要求3所述的一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，其特征是:容器(1)的双层结构之间为低压或者真空。5.根据权利要求3所述的一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，其特征是:容器(1)的双层结构采用透明耐温材料。6.根据权利要求3所述的一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，其特征是:容器(1)的双层结构的外层采用硬质金属网替换。【专利摘要】一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，为演示热水瓶瓶塞弹出的原理，本技术设计一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置。技术方案是：一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，包括一个容器，其顶部有一个密封塞，其特征是：在容器内竖直方向等间隔布置三个或三个以上的温度传感器，温度传感器的探头在竖直方向成一条竖直的直线，其底部的温度传感器接触容器的底部，其余的温度传感器的探头悬空、不接触容器器皿内壁；在容器内至少有一个压强传感器，位于容器中上部。有益效果是：普及物理学知识，让儿童能够了解瓶塞弹起原因，自觉回避可能带来伤害风险，能够自觉避免眼睛位于瓶塞上方；能够引导瓶塞改进。【IPC分类】G09B23/12【公开号】CN205122040【申请号】CN201520936665【专利技术人】王钦, 杜旭东, 胡再国 【申请人】四川大学【公开日】2016年3月30日【申请日】2015年11月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热水瓶瓶塞弹起的演示装置，包括一个容器（1），其顶部有一个密封塞（2），其特征是：在容器内竖直方向等间隔布置三个或三个以上的温度传感器（3），温度传感器（3）的探头在竖直方向成一条竖直的直线，其底部的温度传感器（3）接触容器的底部，其余的温度传感器（3）的探头悬空、不接触容器器皿内壁；在容器（1）内至少有一个压强传感器（4），位于容器中上部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王钦，杜旭东，胡再国，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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