能源追追追

實驗目的

設計加熱裝置，以 5 毫升酒精加熱 100 公克的水，使水溫上升越高越好。

實驗原理

1. 酒精熱值為 29.3 仟焦/公克，95％酒精密度為 0.83 公克/毫升，1 毫升酒精完全燃燒放出熱量 24.32 仟焦(5.81 仟卡)。根據熱學公式 H=MSΔT，假設無熱量散逸，1 毫升酒精能使 100 公克水溫度上升 58.1℃。
2. 根據熱能傳遞方式(傳導、對流、輻射) 與材料特性，架設一最佳加熱裝置，使燃燒的熱量可充份傳遞給水。

活動說明

活動一

1. 大會提供：
   1. 共用材料：電子天平、溫度計、點火槍、5 毫升針筒、布手套、100 毫升燒杯、濕抹布各 9 份、礦泉水、95％酒精
   2. 各組材料：鋁箔紙(45×45 公分)1 張、三角架 1 個、鐵絲(註一：鋁箔紙、鐵絲、三角架，活動一、二共用。)(註二：活動一架設的加熱裝置，活動二可續用。)
2. 自行準備：
   1. 250毫升燒杯1個、100毫升燒杯1個、尖嘴鉗
3. 競賽製作
   1. 運用三角架、鋁箔紙、鐵絲、250 毫升(或 100 毫升)燒杯組裝成加熱裝置。
   2. 另一燒杯盛水 100 公克，放在加熱裝置上，點燃酒精加熱，測量 3 分鐘內之最高水溫，紀錄最大溫差(ΔTmax)。
   3. 鋁箔紙可彈性運用，例如：包覆燒杯(三角架)、盛裝酒精燃料、墊高等，但不能局部或全部蓋住燒杯口。
4. 競賽說明
   1. 100 公克水量由裁判量定後發給各組。
   2. 抽取酒精燃料工具為 5 毫升針筒，僅能抽取一次。
   3. 製作時間最後 30 秒時，大會統一報時；製作時間結束，各組同時點火，點火時間 5 秒鐘，點火時間結束即熄火，不可再碰觸任何競賽裝置。
   4. 溫度測量方式：加熱過程(全部測量時間 3 分鐘)中，由裁判手持溫度計置於杯中央，測量最高溫度，並記錄最大溫差(ΔTmax)。
   5. 確認點火槍功能時，不可任意調整點火槍上任一裝置設定。
   6. 各組可自行攜帶溫度計測量水初(末)溫，但以裁判測量數據為準。
   7. 加熱過程，水份蒸發量忽略不計，不可人為減少水量。
   8. 整個加熱裝置中共有 2 個燒杯(包括盛水燒杯，250 毫升燒杯、100 毫升燒杯各一個)。
   9. 請善用鐵絲，加熱裝置下不能有任何墊高裝置。
5. 評分標準
   1. 水溫上升度數(℃, 四捨五入取整數)設為 x
   2. 若水開始沸騰，且維持同溫十秒，則停止計時，此時時間為 y(以秒計)
   3. 本組得分為 x+180-y

(註：每組競賽時間為 3 分鐘，即 180 秒，而 180-y 為剩餘時間之意)

準備材料

1.大會提供：

(1)共用材料：電子天平、溫度計、點火槍、5 毫升針筒、布手套、 100 毫升燒杯、濕抹布各 9 份、礦泉水、95％酒精

(2)各組材料：鋁箔紙(45×45 公分)1 張、三角架 1 個、鐵絲 (註一：鋁箔紙、鐵絲、三角架，活動一、二共用。) (註二：活動一架設的加熱裝置，活動二可續用。) 設計者/台北市私立東山高中 曾靜香老師 56

2.自行準備： 250毫升燒杯1個、100毫升燒杯1個、尖嘴鉗