

研究背景
2013年的暑假,炎熱高溫降臨西安。眾多擁有汽車的家庭很快就領略到烈日下車內的高溫。各大新聞媒體爭先恐后地報道著“汽車自燃”“汽車爆炸”等事故。這些事故與汽車內的高溫有多大關系呢?夏天車內的溫度到底有多高?高溫下,車內又有哪些安全隱患呢?帶著這些問題,我們小組開始了探究。
研究目的及方法
本課題研究目的是測量夏天車內的溫度,了解夏天車內溫度之高。我們針對車內的環境設計實驗,探究車內高溫的威力,以及車內不同位置溫度的差異。針對車內一系列易燃易爆物品,我們模擬車內環境進行實驗,探索易燃易爆物品放置在高溫車廂之后會發生的現象,并探究打開車窗是否可以有效降溫。
研究過程
實驗一:探究夏季露天停車場車內溫度變化規律
本實驗目的是通過測量夏季露天停放的汽車內外的溫度,揭示車內溫度變化規律。
2013年7月7日,在高新一中初中校區露天停車場,選擇車內前窗、前座和后窗3個點,車外車身、地面2個點,每隔1小時使用紅外線溫度計測量5點溫度,并記錄,數據見圖1。
數據表明,2013年7月7日13點30分前車窗下儀表臺上的溫度達到車內溫度最高點:92.6℃,而此時地面溫度為63.3℃,溫差29.3℃。從11:30到14:30,車內前窗下平均溫度86.5℃,地面平均溫度58.1℃,溫差28.4℃。
實驗二:探究夏天汽車內高溫對車內物體的影響
通過“汽車蒸雞蛋”實驗,探究夏天車內高溫對車內人或物的影響情況。選擇車內前窗、前座和后窗3個點,車外車身、地面2個點,在這5點各放置1枚雞蛋,將其中1枚打開放在紙碗中,其余4枚保持完整。將打開的雞蛋編號為1,其余雞蛋依次編號為2、3、4、5。將1號、2號放在儀表臺上,3號放在前排座,4號放在后排窗下,5號放在車外。3小時后,所有雞蛋均打開觀察變化。觀察發現,1號半熟半凝固;2號全熟全凝固;3號未熟略有凝固;4號半熟多半凝固;5號無變化未凝固,見圖2。
實驗三:探究夏天汽車內一次性打火機帶來的火災和安全隱患
我們用魚缸模擬了車內環境進行了實驗,探究在高溫下的車內是否會引起一次性打火機的爆炸,并通過對照實驗驗證“開車窗”這一方法會不會有效降溫。實驗結果表明,夏天在車內,高溫的確會引起一次性打火機的爆炸,而開車窗這種方法的確會有效降低車內的溫度。
實驗四:探究夏天汽車內汽車香水的火災隱患
很多人喜歡在車內放置車載香水,但車載香水是否安全?我們通過燃燒香水來探究它。
將車載香水倒入鐵制容器,用打火機點燃一根紙棒,并用紙棒引燃香水,為探究香水是否真正燃燒,將另一根紙棒放于香水上,觀察紙棒是否會被引燃。實驗結果表明,香水可以被點燃。
實驗五:探究夏天汽車內罐裝汽水的安全隱患
夏天酷暑難耐,一些人習慣在車內放一些清爽可口的罐裝汽水,但罐裝汽水真的適合放在車內嗎?實驗將揭開謎底。
2013年7月7日中午,我們將2罐相同的汽水放于黑色KT板上,并將一個罩在玻璃罩內另一個放在玻璃罩外,然后測量并記錄汽水、地面及底面的溫度,觀察汽水的變化。2小時后,將易拉罐扔出,使其受到碰撞,觀察是否引發爆裂。
實驗結果表明,玻璃罩內的易拉罐會由于高溫產生變形。玻璃罩內的易拉罐在高溫下放置2小時后,如果受到不經意的碰撞,就會爆裂;放在玻璃罩外的易拉罐刻意在操場上扔出,易拉罐也發生爆裂。品嘗后發現,經高溫暴曬后的汽水一點也不好喝,沒有了汽水清涼可口的滋味。
實驗結果表明,罐裝汽水長時間置于高溫環境后,罐體會產生變形,并會在碰撞后爆裂,因此罐裝飲料不適合長時間放置在車內。
實驗結論與建議
我們的實驗結果表明:夏天車內溫度最高的時間是中午13:30分,車內溫度最高的位置是前窗下儀表臺上,可達92.6℃。經過暴曬的汽車,車內外平均溫差為18.4℃。
夏天車內持續的高溫可以將位于前窗和后窗下的雞蛋“蒸熟”,高溫會威脅到車內的人或物的安全;放置在高溫車內的一次性打火機會發生爆炸,容易誘發火災;汽車香水易燃,夏季不宜放在汽車前車窗下方;高溫下罐裝碳酸飲料罐體膨脹爆裂,會給行車安全帶來隱患。
車窗開啟小縫隙,可以有效降低車內溫度。
建議一:夏天不要將老人、孩子、寵物獨自留在封閉的車內,以免意外發生。
建議二:夏天不要在車內存放易燃易爆物品,如一次性打火機、汽車香水等。
建議三:夏天不要在車內放置罐裝碳酸飲料,以防罐體爆裂。盡量不要放置塑料包裝的飲料,防止高溫引起塑料內的有害物質進入飲料中,導致食品安全問題。
研究展望
本次探究,我們發現了夏天車內的安全隱患,但對如何給車內降溫并沒有深入探究,今后我們將通過實驗尋找更多可以有效降低夏季車內高溫的方法。
該項目獲得第29屆全國青少年科技創新大賽創新成果競賽項目中學組環境科學一等獎。
專家評語
項目針對汽車在陽光暴曬后可能存在的隱患及媒體大量報道過的汽車自燃問題,采用多個通俗易懂的科學實驗,驗證和確定了夏天陽光下汽車被暴曬存在的風險原因,并提出了“留一條小縫”的對策建議,并對其有效性進行了驗證。選題符合初中生知識范疇,具有科學意義,實驗設計合理,方法雖然簡單但科學,研究結果具有實用價值。