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科學童玩:迷你飛機與自製木炭
2010/03/29 16:38:39瀏覽9057|回應0|推薦39

指導教授:方金祥 院長

珍珠板飛機

材料:珍珠板、螺絲釘、保麗龍膠。

工具:剪刀。

組裝:

1.取用市售飛機模型珍珠板,使用黏膠製作迷你飛機,在頭部圓孔處加上螺絲釘,調整飛機的重心,以利於飛行。

2.調整襟翼(摺痕往下)、後機翼(摺痕往上),尾翼(摺痕往右),並嘗試左右轉彎與迴旋的飛行,理想狀態如迴力鏢般,可以回到原先發射處。

原理:

依照紙飛機飛行過程的受力狀況分析,影響紙飛機的力量主要有推進力、阻力、升力、重力。飛行是白努力原理的應用。

當流體的速度加快時,物體與流體接觸的界面上的壓力減小,反之壓力增大。飛機起飛的原理即是利用通過機翼上方氣體流速較快,上方的壓力會降得比下方的壓力還低,所以飛機(機翼)上浮而能起飛。

「白努力定律」是牛頓力學中的特例,只要流體速度快,動能就大、壓力就小。所以只要在機翼上方的流體速度快,壓力就小,而機翼下方的流體速度慢,壓力就大。如此機一下方壓力大於上方,就會有浮力!所以機翼會有流線型設計,就是要使機翼上方流體有較長的路徑。在一些跑車上也有類似的流線型設計。棒球上凹洞可使投手投出變化球,原理也是大致如此。

    自製木炭

材料:火柴棒 2 支、錫箔紙(5cm*10cm)1張

工具:電線彎成的固定架、點火器(或使用燭火取代)

做法:

1. 取 2 支火柴棒,折斷其中 1 支火柴頭(發火介質)。

2. 將 1. 的火柴棒部分重疊,以錫箔紙捲覆包裹(有火柴頭的朝外,另一頭多餘的錫箔紙反摺回來,再往上捲起來),並擠出錫箔紙中的空氣。

3. 取出有火柴頭的火柴棒後,把錫箔紙捲(有小孔處朝外)置於電線彎成的固定架上,以點火器或燭火來回加熱。

4. 剛開始加熱時,錫箔紙捲小孔會冒出白煙,接著便會出現火焰(火柴棒碳化產生的可燃氣體),待火焰熄滅、錫箔紙捲冷卻後,打開錫箔紙即可看見已經變成木炭的黑色火柴棒。

    除了固體的木炭、氣體的氫(H2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO )外,還有微少的液體焦油,若是以檜木進行乾餾後稀釋,就是檜木香精油了!

原理:

   乾餾又稱碳化、炭化、焦化;carbonization(而其他的「碳化作用」是指「鋼筋混凝土」 失效形式的一種術語。) 乾餾是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程或加熱固體物質來製取液體或氣體(通常會變為固體)產物的一種方式。

    這個過程不一定會涉及到「裂解」 或「熱解」。冷凝後收集產物。與通常「蒸餾」 相比,這個過程需要更高的溫度。使用乾餾可以從炭 或木材中提取液態的燃料。乾餾也可以通過熱解來分解礦物質鹽,例如對乾餾硫酸鹽可以產生二氧化硫,溶於水後就可以得到硫酸;對煤乾餾,可得焦炭、煤焦油、粗氨水、煤氣。(引用自:維基百科)

乾餾是在無氧高溫下加熱,會產生裂解的反應,最後導致碳化,應屬化學方法。

以木材為原料,經過乾餾,除得到醋酸外,還有4%甲醇和丙酮,反復進行分餾可提出甲醇。在合成法未發明前,甲醇都由木材乾餾製取,"木精" 之名即由此而來。

固態:碳(C)

液態:焦油、醋酸

氣態:氫(H2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO )、甲烷(CH4)其中只有二氧化碳不可燃。

竹筷乾餾後的產物 固態:碳(C) 液態:焦油、醋酸 氣態:氫(H2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO )、甲烷(CH4)其中只有二氧化碳不可燃。

( 知識學習隨堂筆記 )
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引用
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