则会达---探讨液体的流速.docVIP

欲速，則會達---探討液體的流速 摘要 一個「豆漿濃，所以流的慢」的廣告引發了我們探討液體流速的好奇心，我們先利用醬油及醬油膏與家庭中常見的食用油來驗證濃稠度與液體流速的關係，接著我們發現影響液體流速的因素並不只有液體的狀態而已，還包含找許多的條件，所以我們再進一步去探討出水口徑的大小、出水口位置高低、水面高度、水管角度及水管形狀與液體流速之間的關係。經由實驗結果我們了解水的壓力越大、水管口徑越大與水管的角度越往下的，導致水的流速就越快。最後我們利用各種實驗的結果，反過來更進一去推測市售柳橙汁外裝標示與內容物濃稠度之間關係為何，來檢驗是否標示相同濃度者，溶液的濃稠度就相同。 研究動機 有一天看電視時看到了一個廣告---廣告中弟弟說：「豆漿流的好慢喔!」姐姐回答說：「因為豆漿濃啊! 」 「濃」的飲料，倒出來會比較慢嗎？雖然曾經在自然課中學過有關水流速的特性，也在校外教學中參觀發電廠，認識水的特殊作用，但是對於是「濃」、「淡」的液體，我們卻只有少許的印象。一個有趣的廣告引起了我們的好奇心：倒「水」、倒「果汁」，在「濃」、「淡」上也會有差別嗎？我們向老師請教，在老師的指導下，即將進行各種有趣的實驗，這樣的機會，都是因為「豆漿濃」呀。 貳、研究目的 一、探討不同種類的液體的流速大小為何？ 二、探討在相同的水量下，不同的出水口口徑對水的流速的影響？ 三、探討在流出相同的體積條件下，出水口位置高低對水的流速度的影響？ 四、探討相同水高但是不同容積對水的流速影響？ 五、探討水管與瓶子的角度大小對水流速度的影響？ 六、探討水管的形狀對水流速度的影響？ 七、探討市面上市售果汁與各種油類的濃稠度為何？ 參、研究設備及器材 品名 數量 品名 數量 品名 數量 保特瓶1250CC 數個 量杯500ml 數個 每日C果汁(柳橙汁) 數瓶 保特瓶 2000CC 數個 燒杯500ml 數個 鮮橙多 (柳橙汁) 數瓶 保特瓶 600CC 數個 水管內壁 直徑5mm 一條 園之味 (柳橙汁) 數瓶 碼錶 二個 水管內壁 直徑8mm 一條 麻油 一瓶 量角器 一個 水管內壁 直徑11mm 一條 葡萄籽油 一瓶 量筒10ml 一支 水箱 數個 醬油 一瓶 量筒100ml 二支 熱熔槍 熱熔膠 一組 醬油膏 一瓶 肆、研究過程或方法 一、我們先將要實驗的保特瓶依據不同的實驗目的分成幾組，然後再將三條不同直徑的水管切割成每段長度都相同小水管以供實驗使用。 二、依據各實驗的目的先將保特瓶鑽孔，但是為了讓保特瓶上的孔洞能夠剛好吻合水管的寬度，我們先將要打洞的地方與洞的大小測量出來，因為打洞的工具有點危險，所以我們請爸爸們幫忙利用打洞機來打洞。 三、接著我們利用打好洞的保特瓶來和先前已切割好的小水管連結，為了能讓實驗更加的準確，我們將水管與保特瓶連接處利用熱熔膠黏接。 四、將保特瓶加滿水，測試黏接處是否會漏水，如果會的話再補強或是重新再黏一次，直到連接處不漏水為止。 五、每一個實驗裝置標示上數字以便觀察實驗進行。 六、開始進行各項實驗加以觀察、記錄並進行探討。 伍、研究結果 實驗一 一、實驗目的：探討不同種類的液體的流速大小為何？ 二、實驗器材：600CC保特瓶、醬油一罐、醬油膏一罐、麻油一罐、葡萄籽油一罐、5mm水管一段、量杯一個、碼表一個 三、實驗步驟： （一）以600CC保特瓶5mm水管為實驗器材來測量實驗。 （二）將不同種類的溶液各取400CC分別倒入保特瓶中 （三）分別讓各種溶液流出200CC後測量所消耗的時間。 （四）記錄實驗結果。 （五）改變不同溶液重複實驗。 （六）記錄實驗結果。 四、實驗數據 （一）醬油 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 平均 醬油 4秒45 4秒24 4秒03 4秒15 4秒40 4秒25 醬油膏 9分78 9分43 9分59 9分69 10分15 9分73 （二）食用油 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 平均 麻油 7秒91 8秒24 8秒25 8秒15 8秒11 8秒13 葡萄 籽油 7秒78 6秒99 6秒68 7秒69 7秒15 7秒26 水 3秒31 3秒65 3秒44 3秒45 3秒49 3秒47 五、研究結果與討論 在實驗中我們本來就想要知道，是不是液體越黏稠則流出來的時間就越久，因為醬油膏比醬油更黏稠，所以從我們的研究數據中，我們發現如果要流出相同的體積的話，醬油膏的時間會比較久，醬油的時間則會比較短。 為了驗證我們的假設是對的，我們再將家中的麻油與葡萄籽油和清水來做相同的實驗，外觀上看起來麻油、葡萄籽油比水還要黏稠，而麻油又比葡萄籽油更黏稠些，但是又好像差不多，所以我們利用相同裝置來驗證到底誰比較黏稠。經過實驗後在數據上我們發現：麻油比葡萄籽油需要更多的