立即Follow @businessfocus.io 【環保科技】中美科學家合作研發「扭扭雪櫃」,扭橡皮筋讓水降溫7.7度!
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我們如今使用的冷氣、雪櫃等製冷設備,都是使用液態冷媒去吸收裡面的熱量並汽化,再藉由壓縮機將熱量排出以降低室內的溫度,然而這樣不只會消耗大量能源,亦會釋放出不少溫室氣體,因...
立即Follow @businessfocus.io 【環保科技】中美科學家合作研發「扭扭雪櫃」,扭橡皮筋讓水降溫7.7度!
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我們如今使用的冷氣、雪櫃等製冷設備,都是使用液態冷媒去吸收裡面的熱量並汽化,再藉由壓縮機將熱量排出以降低室內的溫度,然而這樣不只會消耗大量能源,亦會釋放出不少溫室氣體,因此許多科學家都不斷地在研發新的製冷方式來取代全球暖化的一大罪魁禍首。來自中國的南開大學研究團隊就與美國德州大學合作發現了更高效的製冷方式 - 將橡膠扭曲後再彈回原樣,便能讓溫度下降12.4度。他們藉此原理打造了一款雪櫃,讓水溫降了 7.7 度,該研究後被發表在《Science》期刊上。
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這個現象稱為彈熱效應。來自英國的實驗哲學家高夫(John Gough)於1805年首次觀察到這個現象,當時他發現,如果在嘴唇邊上拉伸橡皮筋,嘴唇便可以感受到空氣的升溫,當橡皮筋彈回後,嘴唇就會感到一絲涼意;在幾年後,著名物理學家焦耳(James Joule)亦進一步證實了這個現象,因此該現象後也被稱為高夫-焦耳(Gough – Joule)效應。
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這個200多年前的就已發現的現象,為何沒有被廣被應用呢?
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由於當時彈熱效應的應用並不常見,且透過橡膠或是其他彈性材質製冷的卡諾效率只有32%,比當今冰箱的卡諾效率(60%)還低,因此這樣的效率並不令人滿意。加上如果要讓溫度明顯降低,必須要將橡膠拉到6-7倍才能有效,如此一來需要用到大量空間,難以打造小型的製冷裝置。
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小補充:雪櫃的製冷過程有四個步驟,跑完四個步驟稱為一個卡諾循環;目前雪櫃的卡諾效率約為60%,地球上就20%的電能用在冰箱及冷氣上。
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因此南開大學與德州大學在發現扭曲橡膠也有降溫的現象後,便合作驗證這個現象。他們將橡膠拉長1倍之後,對橡膠施加扭力,當橡膠扭曲程度愈高,降溫的效果愈明顯。另外,他們亦發現扭曲的效果比伸縮的效果高很多,當扭曲時溫度降幅可以高達15.5度,平均降溫12.4度;若只是伸縮的話,必須要拉到7倍長才能有相同的效果。
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但是團隊指出,由於扭熱雪櫃尚有諸多問題要解決,例如橡膠的傳熱慢、容易疲乏、壽命短等,因此團隊還正在探索更適合的材料去達成扭熱效果,即便如此,扭熱雪櫃還是帶給了科學界一大視野,讓大家一同朝降低溫室氣體方向前進。
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Text by BusinessFocus Editorial
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#BF今日科技
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#money #investment #business #finance #life #startup #startups #management #company
橡皮筋球原理 在 Facebook 的最讚貼文
《科學寶盒試用分享心得文》
幸運收到出版社朋友的邀請,可以帶孩子來玩這個科學寶盒,簡單介紹一下什麼是科學寶盒。
每年嘉義市國中小會舉辦「科學168教育博覽會」,今年由於疫情關係,改由各校設計科學寶盒(共有83款,2萬1千多盒),讓學童帶回家製作,待開學後再作成果展發表。
因為內容物組合都不太一樣,開箱時有點興奮。說真的,我還蠻滿意這箱的內容。
內容物:一份說明書、4個實驗材料包、一個組裝材料包、一個索瑪立方體、一個魔術方塊(而且很好轉)
我非常慶幸家裡有位資深物化生家教老師(配偶本人),讓我在這些實驗中可當一位非常好的攝影角色,而實驗過程中,說明書有將學習目的、實驗原理、操作、觀察都蠻詳細的說明。但因為家長本身有優秀的科學背景,才能夠隨時應付實驗結果不佳後的修正。(所以其實這樣的科學寶盒有點考驗家長能力的)
🎈虎克投石器:
在解說彈力時先讓孩子列舉生活中有彈力的物品。練體操的小兒立刻想到彈簧床,大兒子想到的是彈力球。原以為將竹筷綁橡皮筋對小孩來說會費力,但小二的兒子操作上是沒有問題,大人稍作微調即可。(但建議廠商ㄧ開始便可附上短竹筷,雖然文章中有教如何切竹筷,但畢竟這不是本實驗主要方向,不過我們沒有切割竹筷,最後一樣完成了實驗)
此實驗最麻煩的應該是最後要將湯匙固定在發射台上的階段,這邊就完全由大人接手。最後成功完成投石器,家裡的小孩跟貓咪都玩得蠻開心的。
🎈爆走機械蟲:
利用振動的原理,讓機械蟲走動。
因為我們的教學對象年紀較小,所以目的在於能讓機械蟲移動就好,也就是授課者本人(在下的配偶)憑藉著本身的科學知識在進行實驗,完全沒在看說明書。那我之後有認真看了說明書,雖然圖文並茂,可是我滿頭問號,所以建議附上QR code解說影片會比較實在。
因為機械蟲的腳真的不好固定,也很難用成一樣高度,最後我們的爆走機械蟲成為爆走旋轉咖啡杯,瘋狂轉圈也是一種爆走,不錯了啦!
建議是:電池盒建議附有開關的,不然直接拔電池時,手很容易跟轉動的馬達碰在一起
總結一下我這盒科學寶盒的優缺點吧
⛱優點
1.說明書我覺得內容完整,尤其在於新知解說與課後討論的部分蠻適合中高年級以上的孩子來互動。
2.材料包一包一包分開裝並編號,清楚明瞭。
3.科學寶盒內容多元豐富
4.實驗過程都不會太長
⛱缺點
1.我這盒少了一本藍色說明書
2.實驗需要影片輔佐(連結好像就在藍色說明書裡)
整體上我的感覺還不錯,因為本來就喜歡在家帶著孩子做東做西,剛好這次收到的內容是符合孩子年級可以理解的,而且竟然有魔術方塊太意外了,待我練會教孩子玩!
另外索馬立方體我拼成功一次沾沾自喜時,老公說,這個東西有240個解,不敢置信,第一次玩到這個,覺得有趣。
#嘉義市科學168教育博覽會
#防疫樂學 #樂學
#親子共學
#幼兒科學 #兒童科學 #虎克彈石器 #爆走機械蟲
橡皮筋球原理 在 Facebook 的最佳解答
親子共學 幼兒STEAM好好玩:空氣砲
繪本時間:冒險家、馬克(啟思)
實驗:空氣砲
實驗材料:
親子共學 幼兒STEAM好好玩 [新增剪輯版]
►繪本共讀:冒險家、馬克(啟思)
►實驗名稱:空氣砲
利用簡單的器具,做出具有威力的小玩具吧!
►實驗材料:紙杯\塑膠杯、橡皮筋、保鮮膜\氣球、膠帶、美工刀\剪刀
►實驗原理:當拍打包有保鮮膜\氣球那面,瓶中空氣受到擠壓,瓶中空氣分子密度與壓力增加,緊密的空氣瞬間將空氣壓力從瓶口衝出時,會產生強大的衝擊力
◉實驗遊戲:
將空氣砲對準紙片、小人形立牌、衛生紙捲,發射空氣砲!
也可以玩射擊比賽唷~❤️
每週一二四五 下午四點
歡迎來「醒醒吧女孩們」跟小捲、小Q一起聽故事玩實驗唷!
[直播版]
https://fb.watch/5UBga6BsWO/
[剪輯版]
https://youtu.be/Mt2GdAwHRnY
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[剪輯版]是已剪片過囉!還有上孩子喜歡的動畫❤️
想看真實一打二情境(兵荒馬亂版),看小捲、小Q真實狀況,可以看直播版,速度也是可跟上的線上課程速度唷~^_^
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#MakerParty小記錄
昨天中午放學就衝圓山爭艷館
從一點玩到六點,整個好充實
展區攤位實在太多了,大家喜好也不同,像是 #雀巢穀片 #童心園 ..都是絕不會錯過的大攤位。
這篇單純記錄幾個,我們覺得好玩、必玩的攤位,有的位置比較角落,大家別錯過喔!
C20 Qbi 益智磁吸軌道玩具
打卡就送經典小跑車! 超大方~
超夯的Qbi益智磁吸軌道玩具,結合磁性建構、方塊積木、軌道車組、益智桌遊,獲獎無數!
可愛的立方體造型,很適合小小孩抓握,搭配圖卡題庫,還可以邊玩邊解題喔! 不只兩三歲小朋友喜愛,東尼也黏在這裡玩好久,而且每個區域還有漂亮的姊姊帶著小朋友玩喔!
#Qbi成長探索系列超好玩
#Qbi跟你一起玩一起長大
#Qbi在makerparty等你來玩
B01 Uncle bubble 安可堡
每次參加MakerParty到會玩(買)瘋(翻)的攤位。現場好多泡泡可以免費玩,工作人員超親切不輸幼幼台的姐姐,按讚就能體驗泡泡套人。
Wenwen覺得動物園聯名泡泡超可愛,而且是打翻也不會漏的神奇設計喲!
B02 大同大學 就在安可堡的隔壁!
可以免費製作竹蜻蜓/魔法棒/橡皮筋槍
魔法棒利用平衡的特殊設計,舉高會熄滅,往下指就會發亮,好酷!
橡皮筋木槍很好玩,還有大同寶寶標靶,這麼可愛怎麼可以射他啦🤣
B26 益科思 - Eagle's Home 科學教育玩具
可以免費做彈跳球和神奇果凍!
想買科學實驗組也可以直接拎回家~
老闆問東尼:為什麼不用教就會做?
東尼: 因為我們家就有啊! 這個很簡單!
老闆: 你們家真的有?!
為了證明: 東尼指牆壁上的照片: 你看這是我! (然後拉下口罩給老闆看臉) 哈哈哈! 笑翻~
老闆超親切的,像個孩子王,也不會一直推銷給壓力,大家趕快去體驗。
B50 #三緯國際 XYZprinting 3D Taiwan
我們家合作過的低溫3D Pen
明明家裡就有,但是看到可以做 #天竺鼠車車 ,東尼就很期待報名。
3D筆現在很夯,展場唯一免費體驗,還能把作品帶回家的,應該就只有這裡啦。 #場次放留言處
大家記得進場先速速來報名喔!
小朋友的 #科學玩具自造王 展區,也是不能錯過的唷!
得獎的學生會在現場解說原理,帶領大家體驗遊玩,真的好厲害! 記得來參觀給他們鼓勵鼓勵~
#2021MakerParty
日期:4/9(五)~4/11(日)
時間:上午9:30~下午6:00
地點:台北花博爭艷館