暑假第一趴

7月10日 星期四 多云

不一樣的露營

今天一回到家，我揮舞著從學(xué)校圖書館借來的書就沖進廚房：“媽媽你看！《野外生存手冊》里面說可以用易拉罐做太陽能灶！咱們過幾天露營的時候試一下??？ ”我興奮得手舞足蹈，差點撞翻爸爸剛買的露營裝備箱。

爸爸正坐在餐桌旁翻看一張手繪地圖，“這次我們要來點不一樣的露營！”爸爸對我說。我的眼睛瞬間亮得像發(fā)現(xiàn)了新大陸。爸爸指著地圖上山谷深處用紅筆圈出的地方說：“這里有條清澈的小溪，我們可以在河邊搭帳篷，自己生火做飯?！甭牥职终f可以玩“荒野求生”，我真是太高興了。

晚飯后，爸爸讓我先把裝備整理好，我開始整理書包：“鋁箔紙、大號餅干盒、黑色卡紙…”媽媽也為這次露營做著準(zhǔn)備，她正在翻找那個多年前去露營時買的戶外露營專用的儲水罐，她說野外露營首先就要帶夠飲用水。媽媽的話像打開了我腦海里的開關(guān)，“我們不是學(xué)過水的凈化嗎？可以現(xiàn)場制作濾水器呀！”我興奮地跑回房間，從書架上抽出《少年科學(xué)實驗100例》，嘩啦啦翻到過濾裝置那章，手指劃過“活性炭吸附”“孔隙過濾”這些用熒光筆標(biāo)出的詞條。

7月12日 星期六 晴

在路上

清晨的陽光斜照在我的背包上，我們的越野車在盤山公路上顛簸著，當(dāng)車窗外蟬鳴聲漸漸被溪水的叮咚聲取代時，我腦海中突然閃過物理老師說過的話：“太陽每秒輻射到地球的能量相當(dāng)于500萬噸煤，這些能量可以加熱整個操場的水泥地。”我心想：一定要做個太陽能烤箱烤土豆吃。

到達目的地時已是黃昏，我們簡單吃了點早上從家里帶的飯菜，就鉆進睡袋休息了，透過帳篷我看到天空中無數(shù)繁星閃爍，有一種手可摘星辰的感覺。

7月-13 日 星期日 多云轉(zhuǎn)晴

簡易濾水器

今天一早，我被清脆的鳥鳴聲叫醒。一走出帳篷，就看見爸爸已經(jīng)起來了，正在小溪邊打水，他想用他的凈水片過濾水源。我對爸爸說：“爸爸，別著急，一會我來做濾水器?！?/p>

從背包里翻出提前準(zhǔn)備好的鵝卵石、細(xì)沙和活性炭，我決定用分層過濾原理復(fù)刻一個簡易濾水器。

［大石子—細(xì)沙層］

我將鶴鶉蛋大小的石子鋪在最底層，爸爸好奇地問：“為什么不用更小的石子？”我敲了敲石子間的縫隙解釋：“大石子間的孔隙直徑約5毫米，能篩分、攔截樹葉、蟲卵等大顆粒雜質(zhì)。如果直接用細(xì)沙，孔隙太小會很快被堵塞，就像下水道被淤泥堵住一樣?！?/p>

爸爸聽完不由得向我伸出了贊揚的大拇指！

我繼續(xù)鋪中間層，中間層的細(xì)沙厚約10厘米，這是關(guān)鍵的第二道防線。細(xì)沙顆粒的平均粒徑0.5毫米，形成的微孔能捕獲懸浮的泥沙。這里用到了層流原理一水流在沙層中呈緩慢的層狀流動，微小顆粒因重力沉降和孔隙攔截被“卡”在沙層中。

［活性炭層]

我剪開一包活性炭倒進塑料瓶，最上層的活性炭讓媽媽直皺眉：“水在這黑乎乎的東西里能喝嗎？”我笑著對媽媽說：“您看這些炭粒表面全是蜂窩狀微孔，1克活性炭的比表面積堪比足球場！水中的色素和異味分子會被范德瓦爾斯力吸附在孔道里，就像磁鐵吸鐵屑一樣?！?/p>

“活性炭的比表面積”通常指的是1克活性炭內(nèi)部所有小孔加起來的總面積。如果把活性炭想象成一塊超級迷你的海綿，它內(nèi)部有無數(shù)肉眼看不見的“小洞洞”。這些“小洞洞”越多、越密集，展開后的總面積就越大。

為了讓活性炭的吸附更充分，我特意將活性炭敲碎成米粒大小。破碎后的炭粒暴露出更多新鮮表面，吸附效率提升了3倍。透過陽光觀察濾出的水，原本泛黃的溪水逐漸變得清澈透明，但爸爸在一旁提醒：“這水還沒煮沸，可能有細(xì)菌！”果然，更小的微生物需要高溫消殺。

[調(diào)整過濾速度]

經(jīng)過我不斷研究，第一次組裝時水流得像蝸牛爬，半小時才濾出200毫升。我試著把沙層從15厘米減到8厘米后，水過濾的速度從3毫升/秒提升到12毫升/秒，終于趕上全家喝水的速度了！

[終極挑戰(zhàn)：陽光蒸餾法]

傍晚烏云密布，我靈機一動，用錫紙和空罐頭盒搭了個簡易蒸餾裝置：渾水在鐵盒里加熱蒸發(fā)，水蒸氣在冰冷的錫紙上凝結(jié)成水滴。每千克水汽化需要吸收2260千焦熱量，凝結(jié)時會釋放等量熱能。雖然產(chǎn)量只有50毫升／小時，但蒸餾水比過濾水更純凈，連鈣鎂離子都被去除了。

7-月-14日 星期一晴

太陽能烤箱2.0版

正午的太陽像是一顆滾燙的咸蛋黃懸在頭頂，我蹲在溪邊的巖石堆里，面前攤著被曬得發(fā)燙的餅干鐵盒。這是我要打造的太陽能烤箱2.0版—用放大鏡聚焦烤熟雞蛋雖然成功，但效率太低，今天我要用更系統(tǒng)的物理知識升級裝備！

材料大搜集

我從露營裝備里翻出：

廢棄餅干鐵盒（黑色亞光表面）、汽車遮陽板用的銀色反光膜、透明保鮮膜、泡沫箱碎片（把裝冰棒的保溫箱拆了）、竹簽、膠帶、量角器。

爸爸看我擺弄這些小“零碎”，打趣道：‘你這是要造宇宙飛船嗎？”我神秘地一笑：“不，是光能轉(zhuǎn)化器！”

[實戰(zhàn)制作全記錄]

9：00AM我的初代烤箱組裝完畢。

鐵盒斜放在反光膜中央，盒內(nèi)鋪著黑色卡紙增強吸熱。放入溫度計測試，10分鐘后溫度僅 52^°C —連雞蛋都煮不熟！

問題診斷：反光膜面積太小，無法匯聚足夠的光能。

11：30AM升級方案：

① 增加兩側(cè)反光板，形成“三面鏡墻”；② 在鐵盒內(nèi)壁貼鋁箔，利用鏡面反射二次聚焦；③ 改用深口陶瓷碗替代鐵盒，減緩熱量散失。

12：00 PM

溫度計指針飆到 87^°C！ 放入裹著錫紙的土豆，2小時后用紅外測溫槍檢測：土豆核心溫度 61^°C ，表層微焦。媽媽驚嘆：“這比電烤箱慢，但居然真能熟！”

這團用科學(xué)捏成的“小太陽”，不僅烤熟了土豆，更點燃了我對科學(xué)世界的無限好奇。或許將來某天，我能用這些原理造出真正的清潔能源裝置，但此刻，山野間的這抹焦香，就是最完美的實驗報告。