談拋物面式太陽能炊具之受熱程度與速率分析

一、研究動機 
二年級上學期，學校辦了一個太陽能炊具(solar cooker)製作的活動。還記得初次接觸太陽能炊具時，玲瑯滿目的太陽能炊具映入眼簾，我們有多麼的興奮。其型式有箱式的、拋物面式的、摺疊式的、創意融合的…，當然除了美觀有趣，其功能更是多樣，我們不僅好奇，也非常感興趣。
在太陽能炊具(solar cooker)製作營結束後，我們決定做更深一步的研究，想要藉著太陽能利用的最基本形式—太陽能炊具(solar cooker)來一步步深入探討太陽能的利用。太陽能炊具(solar cooker)的形式有很多種，諸如上述，而經過評估，我們決定以拋物面式作為研究主體，開始煮東西囉！

二、研究目的 
（一）以拋物面式太陽能炊具作為研究主體，設計簡單實驗模式，由溫度變化，分析影響solar cooker的因素。
（二）針對各項變因深入研究：接受輻射強弱、盛裝容器、容器內容物，探討solar cooker吸熱後溫度變化及速率分析。
（三）由實驗結果找出到達最高溫最佳條件。
（四）利用結論製作改良solar cooker，並實際烹煮應用。 
 

三、研究器材
舊鐵鍋（兩種不同規格）、鋁箔膠帶、紙箱、黑色噴漆、舊報紙、鐵絲、鐵架、鋁碗、飲料鐵罐、筆型數位溫度計、碼錶、不同顆粒大小細沙、墨汁（完全取材於生活喔！） 

研究一、接受輻射強弱的影響
    探討1-1：受光面積大小對加熱速率有何影響？
    探討1-2：陽光強弱對加熱速率有何影響？
研究二、盛裝容器的影響
    探討2-1：與容器材質的關係？（熱的傳導與吸收）
    探討2-2：與容器是否密封的關係？（溫室效應）
    探討2-3：與容器是否塗黑的關係？（容器的吸收輻射）
研究三、容器內容物的影響
    探討3-1：哪一種是最佳輔助介質：水與沙的比較？
    探討3-2：哪一種是最佳輔助介質：乾沙與濕沙的比較？
    探討3-3：與內容物本身吸收輻射的關係？ 

44屆 高雄市科展國中組物理科佳作

∣2007年05月21日 (Mon) 22:36:40