第四章：物态变化

第四章：物态变化 第四章 物态变化 温度计的原理和使用时体现的三个思想 温度计是热学最常用的一种测量工具，他在 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和使用上体现了三种重要的思想。 一、等效思想 我们知道，一般常用温度计是根据液体的热胀冷缩现象而制成的，我们从温度计上读的数值，其实是液体的温度，但我们就把这个温度认为是被测物体的温度，这里就存在一种等效的思想，即将温度计中液体的温度等效于被测物体的温度。 二、平衡思想 当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡。所以我们用温度计测量物体的温度时，不能立刻读数，而应等到液柱不再上升时才能读数，这时才说明达到了热平衡。 三、放大思想 温度计中液柱体积的变化毕竟是有限的，为了更清楚地看清液体的体积变化了多少，我们需将这个微小的体积变化进行放大。所以温度计的液泡上都有一个细而长的均匀玻璃管。管的内径细，说明它能将液体微小的变化加以放大，均匀说明管外的刻度应是均匀的，我们用一些刻度量化了液体体积的变化，与温度值相对应。 可见，小小的温度计身上还含有许多物理思想，这些思想始终决定着温度计的构造，温度计的使用及它的读数，对这些思想的认识，会加深我们对温度计使用方法的理解，提高测量的准确程度。 从四个角度解同一题 题目：小明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径刻度都是均匀的，标度却不准确，它在冰水混合物中的读数是－0.7℃，沸水中的读数是102.3℃。 则（1）当它指示的气温是－6℃时，实际的温度是多少？ （2）它在什么温度附近误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用？ （第7届全国初中物理复赛试题） 分析：依题意先画出温度计的示意图，由于它在冰水混合物中的读数是－0.7℃，所以此时对应的准确温度应该是0℃；在沸水中的读数是102.3℃，此时对应的准确温度应该是100℃。我们在温度计的右侧标出的是不准确的温度值，也可以称格数；左侧就是它对应的准确温度值。 方法一：找出准确的1℃相当于多少不准确的度数（格数） 由于我们把准确部分的0℃与100℃之间分成了100等份，则每一份就是准确刻度的1℃。 则准确1℃对应不准确标度的格数 △L= 格/℃ （1）因求的是－6℃对应的准确温度，则不准确的－6℃与准确的0℃间的长度L=－6格－（－0.7格）=－5.3格。 故这段长度表示的准确温度应是T= ℃。 （2）设在温度为T0附近时误差最小， 即存在 解之得：T0≈23.3℃ 方法二：找出1个不准确的度数（格数）相当于多少准确的温度值 由题意可知：102.3格－(－0.7格)=103格的长度相当于准确温度的100℃。 故不准确的1个格相当于准确温度的度数为△T= （1）因不准确的－6℃与准确的0℃间的长度L=－6格－（－0.7格）=－5.3格。 故这段长度表示的准确温度应是T=△T×L= ×（－5.3格）=－5.15℃。 （2）设在温度为T0附近时误差最小， 即存在 ×【T0－（－0。7格）】= T0 解之得：T0≈23.3℃ 方法三：利用正比关系例方程求解 因玻璃管的刻度是均匀的，只是标度不准，如图所示。所以温度计每增加相同示数时，实际温度的增加也是相同的，这说明准确温度与不准确标度间对应的长度存在相应的正比关系。 (1)设不准确的－6 ℃对应的准确温度为T 故： 即： 解之得T=－5.15℃ (2) 设在温度为T0附近时误差最小，此时对应的位置为D， 故 即存在 解之得T0≈23.3℃ 方法四：利用一次函数的关系待定系数求解 因玻璃管的刻度是均匀的，只是标度不准，所以温度计每增加相同示数时，实际温度的增加也是相同的。根据这一点，我们就可以确定准确温度与不准确温度之间存在着正比例关系，设x为任意温度时温度计的示数；y为这时对应的实际温度。这样我们可以试探性地写出关系式：y=ax(a为某一常量)。但由题中所述的实际情况可知，当x=0℃时，y并不等于0，设这时等于b，于是y和x的关系存在一个普遍的形式：y=ax+b。 由于当x=102.3℃时y=100℃；x=－0.7℃时y=0℃， 将这两组数据分别代入上式得 100℃=a×102.3℃+b 0℃= a×(－0.7℃)+b 解这个二元一次方程组得a= ；b= ℃ 即关系式可表示为：y= x+ ℃ （1）当x=－6 ℃时，代入得y=－5.15℃ （2）当x= y时，代入关系式得y= y+ ℃ 解之得y≈23.3℃。 你也可以利用这四种方法求解下面这道题： 某水银温度计的玻璃管上刻有110格均匀刻度线，当温度计玻璃泡浸没在冰水混合物中时，温度计的水银液面在10格处，当玻璃泡放入1 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压的沸水中时，水银液面在60格处，通过计算可知，温度计上每一格表示的温度值是多少摄氏度？温度计的测量范围是多少？ 参考答案：2℃；－20℃～200℃ 如何提高对数据的分析能力 一、多从整体上看数据的变化趋势 例1、为了研究熔化、凝固现象，小明给某种物质加热，然后再让该物质在空气中冷却，每1分钟记录一次温度。下表列出了他的记录数据： 时间 (min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …… 温度（℃） 74 76 78 79 80 80 80 80 81 82 84 …… 时间 (min) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 …… 温度（℃） 86 83 81 80 80 80 80 79 78 76 74 …… 由上表数据得出的初步结论是（写两种即可）： （1）___________________________________________________； （2）___________________________________________________。 分析：由实验记录数据可以看出，该物质的温度变化先后经历了升温、温度不变、升温、降温、温度不变、降温六个阶段，根据题中条件在0～13min是熔化现象，13～23min是凝固现象，在熔化过程中体现出吸热、温度不变的特征；在凝固过程中体现出放热、温度不变的特征。所以该题的答案有开放性：(1)该物质是晶体；(2)熔点是80℃；(3)该物质的熔点和凝固点相同；(4)熔化时吸热温度不变；(5)凝固时放热温度不变等。 二、多从数据的变化规律中寻找个别差距 例2、(2003年舟山市)某校自然科学小组，根据生活经验提出了这样的猜测：“保温瓶内的水温下降快慢可能与保温瓶中盛热水的多少有关”。 为了研究这个问题，兴趣小组的同学从总务处借来了8个同样容量的保温瓶做实验，在8个保温瓶中分别装入初温相等、质量不同的热水，在同一环境中同时测量，以保证环境温度相同。8h后再测量水温。以下是同学们的实验结果： 保温瓶编号 1 2 3 4 5 6 7 8 装入水的质量/kg 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 水温 初温/℃ 98 98 98 98 98 98 98 98 末温/℃ 84.5 84 83 81.5 79 48 76.5 74 8h后的温差/℃ 13.5 14 15 16.5 19 50 21.5 24 (1)同学们回顾实验的过程，确认读数均正确无误，但他们发现6号保温瓶中水的温差与其他各保温瓶中的水的温差趋势明显不一致。你认为实验的时候，在器材选择上还存在什么问题？______________。由此可知，这个实验还存在缺陷，你认为应作怎样的改进？______________________。 (2)分析表中数据后你觉得保温瓶中水温下降的快慢与保温瓶中水的质量关系是__________________________________。 分析：本题的实验目的是研究保温瓶内的水温下降快慢是否与保温瓶中盛热水的多少有关。表格中的8个保温瓶装有质量不同的水，说明己改变了质量的大小，水的初温还相同，结果却发现，大部分瓶的温差随装水质量的减少而增大，只有6号保温瓶中是48℃的末温。故(1)6号保温瓶保温性能特别差(或6号保温瓶与其他保温瓶的保温性能不同；或选用的保温瓶性能存在差异。)；把6号保温瓶换掉(或选用保温性能相同的保温瓶)；(2)保温瓶中水的质量越大，保温瓶中水温下降越慢。 三、多结合生活现象鉴别数据的真伪 几种液体的沸点/℃ 液态铁 2750 甲苯 111 液态铅 1740 水 100 水银 357 酒精 78 食用油 约250 液态氨 33.5 例3、(2004年荆门)右表列举了几种液体的沸点，但表中有两处科学性的疏漏。请你直接在表中补充完整。 分析：因为沸点与气压有关，没有气压的限制说某液体的沸点是没有意义的；氨在常温下是气态，其沸点应该在0℃以下。所以这两处科学性的疏漏是：在1标准大气压下；液态氨的沸点是－33.5℃。 执果索因，巧妙判断物态变化名称 物态变化实际上是两种状态间进行的转化过程，所以判断物态变化名称一般需要知道前后两种状态。可有时判断物态变化名称的习题中却只给出一种状态，另一种状态需要我们通过现象推理、判断得出。 例1、 (2005年宜昌)夏天，将冰棒从冰柜拿出来，它的周围会冒“白气”，这是( ) A．升华现象 B．凝华现象 C．液化现象 D．汽化现象 分析：针对判断物态变化的现象，我们首先要寻找变化前后的两种状态，由于形成的“白气”不是气态，而是液态的小液滴；下一步就要考虑这种液态是由什么变化过来的？是冰熔化形成的，还是水蒸气液化形成的。 由于冰熔化形成的水不会是雾状的“白气”，只会在冰表面形成湿渌渌的一层水膜，而冰棒冒“白气”时，冰表面是干燥的，所以不是熔化现象；而只能是由水蒸气液化而形成的。是由哪里的水蒸气液化而形成的呢？冰棒从冰柜拿出来后放在空气中，所以只能是空气中的水蒸气遇到温度低的冰棒而形成的，故它是一种液化现象，选C。 例2、(2006年佛山)河面上常会出现一层雾气，这个现象经过的物态变化是下列的（ ） A．水经过蒸发形成的水蒸气 B．水先蒸发后液化 C．水先蒸发后凝固 D．水先汽化后凝华 分析：题中告诉我们的一种状态是“雾气”，它不是气态而是液态，它是由什么转化过来的呢？是然是由河面上的水蒸气液化而形成的，可这河面上的水蒸气又是通过什么转化过来的呢？河里有水，是通过水的蒸发而形成的，所以它们经过的物态变化是水先蒸发后液化，故选B。 例3、(2006年江西)“缥缈的雾，晶莹的露，凝重的霜，轻柔的雪，同样的水分子，装扮着我们生活的时空”。这是一首描述物理现象的抒情诗。对这首诗中所描述的物理现象理解正确的是（ ） A．“缥缈的雾”是汽化现象 B．“晶莹的露”是液化现象 C．“凝重的霜”是凝华现象 D．“轻柔的雪”是熔化现象 分析：诗中出现了四种现象。其中“缥缈的雾”和“晶莹的露”中的雾、露都是液态的水，故它们只能是由空气中的水蒸气液体而形成，故A不对，B正确；“凝重的霜”和“轻柔的雪”中的霜、雪都是固态的水，霜是空气中的水蒸气凝华而形成的，雪是云中的小液滴凝固而形成的，故C正确，D不对。所以该题选B、C。 可见，解这类判断物态变化名称的习题时，一定要根据题意从结果的状态出发去寻找另一种状态，然后再判断它们间的转化情况，从而得出物态变化的名称来。 如何判断是什么物态变化 物态变化共有六种，虽然每种单独理解起来都不难，可一旦将它们放在一起，综合起来再去认识，它们之间的名称就容易混淆了。近年来，判断是什么物态变化的习题多了起来，所以在解答这类问题时，我们一定要先明确两个问题。 一、选准研究对象 题目中是研究谁的，是谁的物态发生了变化，这是首先要搞清楚的。如夏天，吃冰棒能解热，这是为什么？该问题的研究对象就是冰棒，它在嘴里熔化时要吸热，所以能解热；但有的研究对象不好选择，容易发生思维的混乱，如向手上“哈气”和“吹气”时，手的感觉为什么会不同？“哈气”时，是呼出的水蒸气在手掌上液化放热而使人手感到暖和的；而“吹气”时，是加快了手上汗液的蒸发速度，蒸发吸热加快而使手感到凉爽的。可见，它们的做法虽然相似，但由于手上感觉的不同，就推出了发生变化的对象不同，致使物态变化的过程也不同。 二、正确把握变化前后的两种状态 物态变化的过程归根到底就是物质由一种状态变为另一种状态的过程，所以变化前后的两种状态一旦确定了，那变化的名称也就可以确定了。但在确定前后两种状态时，题目中常常有干扰因素的出现，如空气中的水蒸气及人眼看不到的气体常隐含起来而不说出，像水变没了、樟脑球变小了等；有的物质状态还有容易使人混淆的字眼，如“白气”、“白雾”等，明辩它们所处的状态也是一个关键，由于“白气”能被人看到，所以它不是水蒸气，而是由小液滴组成的雾状物，由于小液滴的体积非常小，它能悬浮于空中，好像“气”一样，但它不是气体，而是液体，同理“白雾”也是由小液滴组成的。 下面我们通过两个例题，看如何选定研究对象和把握前后两种状态。 例1 (2005年宜昌)夏天，将冰棒从冰柜拿出来，它的周围会冒“白气”，这是( ) A．升华现象 B．凝华现象 C．液化现象 D．汽化现象 分析与解答：由于“白气”是液态，那么是谁变成了液态呢？是冰棒由固态变成的吗？如果固态冰棒变成了液态应该附于冰棒上，而不能在其周围冒“白气”，那是周围空气变成的吗？如果是空气变成的，使空气液化的温度应该是很低的，所以应该是空气中的水蒸气变成的，研究的对象是空气中的水蒸气；它由气态变成了液态，所以进行的是液化现象。应该选C。 例2 严冬的早晨，可发现玻璃窗上有一层美丽的“冰花”，这是由于( ) A．室外的冷空气先液化成小水珠再凝固而成的，冰花在玻璃窗的外壁 B．室内的热气向玻璃窗放热液化成小水珠再凝固而成，冰花在玻璃的内壁 C．室内的水蒸气向玻璃窗放热凝华而成的，冰花在玻璃的内壁 D．室内的水蒸气向玻璃窗放热凝华而成的，冰花在玻璃的外壁 分析与解答：由于“冰花”是固体，是水凝固成的固体呢？还是水蒸气凝华变成的呢？是在室内形成的还是在室外形成的，这就是研究对象的选择问题。凝固和凝华都需要放热才能进行，需要遇到温度低的物体才可以，由于室外的温度低，所以一定是室内的水蒸气遇到与室外只有一面之隔的玻璃放热而形成的；故研究对象是室内的水蒸气，它由气态直接变成了固态，故发生的凝华现象。应该选C。 可见，选准研究对象和把握前后两种状态是相互联系的，有时我们要反复比较、尝试才能将研究对象得出，从而揭示出解题的关键。 注意信息给予的特点 一、通过生活情景给予 例1、（江西省2006）通过观察图1所示的三幅晒衣服的示意图，结合日常生活的经验，可知：液体蒸发的快慢与液体的 、液体的______ 和液体表面的空气流速有关。 分析：通过三幅图展示的情景，从左到右依次是表面积越大，衣服干得越快；阳光下温度越高，衣服干得越快；有风的天气，空气流动越快，衣服干得越快。所以应填“表面积”和“温度”。信息从生活情景给予可以增加学生的熟悉程度，提高做题的兴趣，降低审题难度。 二、通过表格给予 水 水银 酒精 乙醚 熔点/℃ 0 －39 －117 －114 沸点/℃ 100 357 78 35 例2、(2006年眉山)下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压)，根据下表，在我国各个地区都能测量气温的温度计是( ) A．水温度计 B．水银温度计 C．酒精温度计 D．乙醚温度计 分析：我国幅员辽阔，气温变化差距很大，最高气温可达38℃左右，最低气温可达－40℃左右，由表中数据可以看出，只有酒精在这个温度范围内仍是液体，所以应选C。信息通过表格给予有简单明了、方便对比的优点，能使我们快速找出所需信息，但也常有干扰因素出现。 三、通过图像给予 例3、(2006年北京)为了探究热水瓶盛水量与保温效果之间的关系，某实验小组用规格和保温性能完全相同的热水瓶（容积均为2L），在相同的环境条件下进行实验。他们在7个热水瓶中装入不同水量但初温相同的热水，经过相同的时间，测量各个热水瓶中的水温，并根据所得数据经计算绘出图2所示的图像。 （1）该实验记录的实验数据是盛水量、初温和 。 （2）由图像可知，本次实验中保温瓶的盛水量为_____ L时，保温效果最好。 分析：由图像可知，盛水量是横坐标，温度差是纵坐标。所以，(1)该实验记录的实验数据还有末温；(2)当盛水量是1.9L时，温度差最小，即保温效果最好。信息通过图像给予有清晰简约的风格，它能使人产生整体过程感，但同时对审题提出了较高的要求，如果审题不细，存在思维定势，也是容易出错的。 四、通过原理图给予 例4、(2004年济南)两个完全相同的玻璃杯A和B，A中装有一些水，B倒扣着放入盛水的容器中，如图3所示，用酒精灯给容器中的水加热，使水沸腾后继续加热的过程中，A杯中的水_________(填“能”或“不能”)沸腾，原因是_____________________；B杯中的水_______(填“能”或“不能”)沸腾，原因是_____________________。 分析：沸腾的条件是温度达到沸点并继续吸热。在给容器加热时，由于热传递，A玻璃杯内水的温度始终与容器中水的温度相同，也就是A玻璃杯内的水可以达到沸点，但达到沸点后A容器中的水温与杯外的水温相等，这时A玻璃杯内的水不能继续吸热，因此它就不能继续沸腾了；而B玻璃杯中随着温度的升高，B内的空气压强会不断增加，B内液体沸点也随之增加，但容器中水温只能达到沸点(1标准大气压下为100℃)，低于B内水的沸点，因此也不能沸腾。所以应依次填“不能”、“达到沸点后不能继续吸热”、“不能”、“达不到沸点”。信息通过原理图给予时要多使题意与原理图对应起来，达到相得益彰的作用。 解读图像信息题 图像能直观展示物理过程，其中包含的信息是丰富的。不少习题就常以图像为载体，将众多的知识整合到图像上，而解题的过程就是从图像上解读信息的过程。 例1、如图1所示为某晶体的温度随时间变化关系图像，试根据图像回答下列问题： (1)该晶体熔点为_______℃，它可能是________，初始温度为______℃。 (2)该晶体在1min时所处的状态是______态，第4min时处于________态，在第7min时处于______态。 (3)该晶体熔化用了________min。 分析：一个图像中的信息我们可以从三方面解读：一是温度信息，二是状态信息，三是时间信息。在该题中，这三方面都考查到了。(1)温度信息：晶体的熔点就是平直的线段所对应的温度值，如果我们将图像整体连贯起来看，会发现BC段与时间轴是重合的，温度对应于0℃，所以它的熔点是0℃，则可以判定这种物质可能是冰；初始温度为线段起始时A点对应的温度，为－5℃；(2)状态信息：时间为1min时对应于AB段，是固态；4min时对应于BC段，晶体正在熔化，是固、液混合态；7min时对应于CD段，是液态；(3)时间信息：晶体熔化是指开始熔化到熔化结束，即BC段对应的时间，为6min－2 min =4min。 该题容易把BC段对应的信息忽略，容易把AD的整段时间看成是熔化时间。避免的方法是多用整体的观点去观察整个图像。 例2、如图2所示，是海波的熔化图像，根据该图像能够获得合理信息的有： 信息一：海波的初始温度为25℃； 信息二：____________________； 信息三：____________________； 分析：该题是一道开放题，图像中的每个点及各点间的线段都可以为我们提供相应的信息，如通过整体图像的形状我们可以判断(1)海波是晶体；通过BC段对应的温度值，可以确定(2)海波的熔点是48℃；通过线段所对应的时间，可以看出(3)熔化时间是5min等等答出其中的两项即可。 例3、在个一铁壶内盛有多半壶20℃的水，放在火炉上加热，在图3所示的图像中，能正确表示水的温度随时间变化关系的图线是( ) 分析：当对初始温度为20℃的水进行加热时，随着加热的进行，水的温度也会不断上升，但上升到一定程度后，水开始沸腾，这时水的温度就不再上升了，反映在图像中，应该有一段不超过100℃的曲线，通过观察可知，只有D图反映了水温的这种变化，故D是正确的。 所以，图像是一个立体的信息库，解读时最好分类进行，通过比较鉴别，将图像与实际物理过程相结合，多方位地从图像中获取信息。 物态变化的几个误区 在学习物态变化这部分 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 时，要特别注意这部分内容的概念多、原理相似的特点，对关键的知识要及时加以区分。 一、对几对关键字的误写 1、“熔”和“溶” 固体由固态变为液态的现象叫熔化，如对海波加热，海波由因态变成了液态；固体溶于另一种液态物质中的现象叫溶化，如海波放入水中变成了海波溶液。熔化是吸热过程，所以要用到“火”，故用“火”旁；而溶解时不需要加热，只不过有的溶解过程是吸热过程，液体的温度会降低，有的是放热过程，液体的温度会升高，但必须有液体物质，故用“水”旁。如食盐溶于水，白糖溶于水等。 2、“汽”和“气” “汽”是指由液体或固体变成的气体，也特指水蒸气。如汽油、汽水等，由于它身上有“水”，所以常与液态有关，“汽化”是指物质由液态变为气态的现象；而“气”是指某种气体，如空气、水蒸气等，所以常与气态有关。 3、“凝固”和“凝结” “凝固”是物质由液态变为固态的现象，固在一起就成了固态；而“凝结”是物质由气态变为液态的现象，将分散的水蒸气结合在一起形成水滴。如常说的凝结成小水滴，就是水蒸气变为液体的过程。 二、对“白气”状态的误解 能飘浮在空气中的都认为是气态，如对“白气”的误解，形成“白气”时，它在空中也能飘浮，表面上与气体的状态是一样的，但它不是水蒸气，因为水蒸气是不能被人所看到的，我们生活的空间无处不存在水蒸气，但我们却看不到它，可“白气”却能被我们所看到，说明“白气”不是水蒸气，那么它是什么呢？仔细观察发现，这些“白气”都是由一些细小的小水滴组成的，它们的平均直径只有几个微米，因此它们能够在空中悬浮成为白色的气状物质。如生活中的雾、吃冰棒时冰棒上冒的白烟、做饭时锅里冒出的“白气”、打开冰箱后出现的“白气”、冬天嘴里哈出的“白气”等，它们的本质是一样的，都是小液滴。所以学习时我们不但要善于比较，更要善于归纳、总结、善于举一反三。 三、对吸、放热记忆的误区 在物态变化的六个过程中，关于物体的吸、放热过程极易产生混淆，有时死记硬背的效果又不好，所以这部分有时被认为是学习的难点。 这部分内容我们可以通过这样一个图示来描述，如图1所示，凡是向上的变化，都是吸热的，向下的变化都是放热的。这种将六个物态变化立起来的直观方式很适合我们的记忆。 同时也可以从状态来记忆，凡是向体积变大、没有形状的方向转变的变化都是需要能量的，要吸热；凡是向体积变小，越来越稳固方向转变的都需要将能量释放出来的，应该放热。 “白气”现象种种 不少同学认为“白气”是水蒸气。可你一旦这样去想，水蒸气能被人看见吗？不能，所以水蒸气是人所看不到的，而现在你却看到了“白气”，这说明“白气”并不是水蒸气。那它是什么呢？其实它是小液滴，是经水蒸气液化成的小液滴所组成的。 现象1：冬天，在户外说话时，常哈出“白气”。 解释：这是因为冬天室外的温度低，口中呼出的水蒸气遇到温度低的空气液化成的小液滴而形成的。 现象2：早晨，有时会有大雾，这雾是如何形成的？ 解释：早晨，空气中的温度较低，空气中的水蒸气遇冷液化成的小液滴而形成的。 现象3：掀开锅盖时，锅内会有大量的“白气”涌出，这“白气”是如何形成的？ 解释：掀开锅盖时，锅内的水蒸气会遇到室外的冷空气液化成小液滴而形成的。 现象4：夏天吃冰棒时，常看到冰棒上在冒“白烟”，这“白烟”是如何形成的？ 解释：夏天，室外的温度高，冰棒的温度低，空气中的水蒸气遇到温度低的冰棒，会在冰棒上方液化成小液滴而形成“白烟”。 现象5：夏天，打开冰箱门时，会发现有“白气”产生，这是为什么？ 解释：夏天，打开冰箱门，冰箱外的水蒸气遇到冰箱内温度低的空气时，会液化成小液滴而形成“白气”。 现象6：舞台上，为渲染气氛，有时常有许多的“白气”产生，这些“白气”是如何产生的？ 解释：这是利用干冰升华吸热，使周围空气的温度迅速降低，空气中的水蒸气液化成小液滴而形成的。 现象7：冬天，汽车排气管上常有“白气”产生，这是为什么？ 解释：冬天，汽车排出的尾气中含有大量的水蒸气，这些水蒸气遇到温度比较低的空气时，会液化成小液滴而形成“白气”。 现象8：有时我们会看到空中“白云朵朵”，这些白云是如何形成的？ 解释：地表面，由于水蒸气的蒸发，大量的水蒸气被蒸发到空中，这些水蒸气遇到高空中温度较低的空气时，会液化成小液滴而形成“白云”。 以上现象表明，“白气”的确不是水蒸气，而是由水蒸气遇冷液化成的小液滴。在现象解释中，首先要找到温度较低的物体，水蒸气会在这个物体上放热而液化成小液滴。 透过“怪”现象，认清真本质 在物态变化现象中，有许多看似不合理的“怪”现象，对这些现象的进一步认识，会大大增强我们对物态变化本质的理解。 一、“白气”不是气 例1、(2007年北京)夏天打开冰箱时，在冰箱门附近会形成“白气”，形成“白气”的物态变化过程是( ) A．升华 B．汽化 C．液化 D．熔化 分析：要判断“白气”的物态变化过程，我们首先要认识“白气”是什么？是气体还是液体？由于气体的水蒸气人眼是看不到的，故“白气”不是水蒸气，用手“白气”中停一会儿，手上有湿漉漉的感觉，说明它是由雾状的小液滴组成的，是液体。由于小液滴的体积非常小，能悬浮于空中，好像“气”一样，但它不是气体。所以“白气”是水蒸气由气态变为液态的过程，属于液化现象，故选C。 二、“出汗”并不热 例2、(2005年桂林)夏天，从冰箱中取出瓶装矿泉水时，会发现瓶外壁“出汗”，这是（ ） A．水从瓶内渗出来的结果 B．空气中水蒸气遇冷的液化现象 C．空气中水蒸气的汽化现象 D．瓶外壁上的水汽化产生的现象 分析：冰箱中矿泉水的温度相对于空气中的水蒸气来说是较低的，取出矿泉水时，空气中的水蒸气遇冷会液化成小液滴而附着在瓶壁上，形成了“出汗”现象，故选B。可见，出汗的物体本身并不热，而是温度较低。 三、多包几层是为降温 例3、(2005年益阳)某年盛夏，在巴尔干地区，一农妇看见在野外考查有一位植物学家热得汗流浃背，便决定送杯牛奶给他喝。于是，农妇将盛牛奶的瓦罐用湿毛巾左一层右一层包严实后，放在太阳底下晒了一会儿，然后倒给植物学家喝，她这样做的目的是( ) A．湿毛巾上的水在太阳光下曝晒迅速蒸发吸热，使牛奶温度降低 B．这是为了给牛奶加热 C．牛奶蒸发吸热，温度降低 D．这是利用太阳光杀菌 分析：由题意可知，湿毛巾左一层右一层地把瓦罐包严实后，放在太阳底下晒，可以加快湿毛巾中水分的蒸发，蒸发吸热，会使瓦罐中牛奶的温度降低，故选A。该题表面看好像会使牛奶的温度升高，但其实是在加快水分蒸发而为牛奶降温。 四、80℃的水也能沸腾 例5、80℃的水能不能沸腾？为什么？ 分析：由于液体的沸点与压强有关，压强越大，沸点越高；压强越小，沸点越低，所以在压强较低的情况下，80℃的水也可以沸腾。高山上的气压低，水在低于100℃时就沸腾，所以在高山上煮饭需用高压锅。 五、冷水化冻快 例5、当我们买来冻鱼、冻鸡、冻肉等食品时，为了使冰快速化开常把它放在凉水中浸泡。泡到相当长时间，就会发现冻鱼外面结了一层冰。当这层冰的厚度不再增加时，揭掉鱼身的冰层可见到鱼已化冻，有人把这种现象说成是“冷水拔冰”。请你解释为什么要用冷水而不用热水？ 分析：将冷冻食品放在冷水中时，由于食品的温度低于水，食品吸热，水放出热量，冷水由于放出热量而使自己变成冰，当冰的厚度不再增加时，说明食品与水都达到了0℃，食品己化开；如果在热水中浸泡，热水很容易将食品外表烫熟，烫熟的外表是热的不良导体，不易进行传热，所以不能用热水。 六、电冰箱并不降室温 例6、一位同学想利用电冰箱降低室温，他先将冰箱的门打开，然后接通电源，这样做，能否达到降温的目的？为什么？ 分析：电冰箱工作时，实际上是将冰箱内的热搬运到冰箱外的过程，冰箱内的温度是变低了，但它却升高了冰箱外的温度。所以在室内将冰箱门打开，接通电源，是不能降低室温的，相反，由于压缩机在电流的作用下工作，室内的温度还有可能升高。 但如果把冰箱的冷凝器放在室外，蒸发器放在室内，就可以达到将室内的热搬运到室外的目的，起到降低室温的目的，其实这就是空调器的工作原理。 怎样解答简答题 简答题，也叫说理题，是物理学中一种常见的题型。由于日常现象中包含着许多物理知识，对这些现象的解释、叙述都离不开简答题，近几年的中考对简答题的考察越来越多，为了答好这种习题，我们有必要将简答题的叙述方式简单介绍一下。 回答这样的问题时一般有三个环节：①用一句简要的话，先介绍一下题中的大致情况；②根据相应的物理原理对问题进行解释，这是回答问答题最主要的地方；③最后通过一句话还要回归到本题上来。 这就像向别人说明一个道理一样，你只要把自己的观点说出来让别人看懂才行。自我修正问答题的好办法就是写完后多读几遍，看是否通顺，是否能让别人明白。 例1 冬天，在户外说话时，常看见人们口中呼出的“白气”，而在夏天却看不见，这是为什么？ [分析] 冬天与夏天，人呼出的气体是一样的，但冬天户外的温度低，温度低时可以见到“白气”，而在温度高却看不见，说明“白气”是口中呼出的气体液化而成的，是口中呼出的什么气体液化而成的呢？是二氧化碳、水蒸气还是其它气体，由于使二氧化碳及其它气体液化的温度非常低，所以只能是由呼出的水蒸气遇冷液化而形成的。 [答案] 冬天，户外的温度低(①介绍题中的情况)，口中呼出的水蒸气遇冷会液化成小液滴而形成“白气”；夏天的温度高，水蒸气不能液化成小液滴(②应用物理原理进行解释)，所以，在冬天可以看到呼出的“白气”，而在夏天却看不到(③回归到本题上来)。 例2、观察新买的白炽灯和日光灯与用久了的白炽灯和日光灯在颜色上有什么不同，是什么原因造成这颜色上的不同？ [分析] 白炽灯和日光灯丝是金属钨，它在发光时温度会达到2500℃左右，在这么高的温度下，钨丝会升华，遇冷后，这些钨蒸汽又会在玻璃壁上凝华，而呈现黑色。 [答案] 白炽灯和日光灯用久后会发黑。因为使用较长时间的白炽灯和日光灯(①介绍题中的情况)，其中部分钨丝升华后又会凝华为固体钨而附着在玻璃壁上(②应用物理原理进行解释)，所以玻璃壁会发黑(③回归到本题上来)。 下面我们练习一下 1、为什么说“下雪不冷，化雪冷”？ 2、使用体温计前为什么要用力甩几下？ 参考解答： 1、答：下雪后(①)，雪要熔化，熔化是吸热过程(②)，所以会感到冷(③)。 2、答：使用体温计前(①)，水银柱中的水银如果没有回到玻璃泡内，再次测量时，有可能使测量结果不准确(②)，所以测量前要将体温计的示数甩到35℃以下(③)。 热现象易错题剖析 一、熔化和凝固 1、(2001年黑龙江省中考题)在北方寒冷的冬季，把室外冻得冰冷的一些冻梨拿到屋子里，浸没在冷水盆中，则可能出现的现象是 ( ) A．盆中一部分水结冰，梨的温度升高 B．盆中有水结冰，梨的温度不变 C．盆中的水都结成冰，梨的温度降低 D．盆中的水都结成冰，梨的温度不变 分析：室外冻得冰冷冻梨的温度是较低的，假设是－15℃，浸没在冷水盆中，冷水的温度假设为0℃，这样冻梨与水之间就存在温度差，它们要发生热传递，冷水要向梨传热，使梨的温度升高，水要结冰，所以应该选A。 该题易错选为B，认为水结冰、冰熔化成水时温度都是不变的，但该题的冻梨是在北方寒冷冬季的室外，其本身的温度远远低于0℃，它吸热，温度自然会升高，但它不会超过0℃。 2、(2005年柳州市中考题)图1是某种物质熔化图像，它的熔点是 ℃，该物质从开始熔化到所有晶体完全熔化，持续了  _____  min，这一过程是  ______ 热过程。 分析：在熔化图像中，平直的那段曲线所对应的温度即为晶体的熔点；晶体开始熔化的时刻为10min，完全熔化的时刻为25 min，其间持续了15min；这一过程是吸热过程。 该题的第二空易填35min，认为图像所对应的所有时间才是晶体熔化时间，其实图像中倾斜的曲线分别代表固态和液态，它们不属于熔化过程，平直的那段才是熔化过程。 二、汽化与液化 1、夏天，剥开冰棒纸时，可以看到冰棒的周围冒“白气”，这些“白气”是由于 ( ) A．冰升华形成的水蒸气 B．空气中的水蒸气遇冷时凝华形成的小液滴 C．空气遇冷时液化形成的小液滴 D．空气中的水蒸气遇冷时液化形成的小液滴 分析：首先我们要认识到这些“白气”是小液滴而不是水蒸气，因为水蒸气是看不见的，而这些“白气”却是能被我们看到的。然后还要弄明白这些“白气”是如何形成的，它是在冰棒周围形成的，所以是冰棒将周围空气的温度降低后，空气中的水蒸气遇冷液化而形成的，故应选D。 该题易错选为A或C，老是认为“白气”是水蒸气，或者是空气液化形成的。我们知道，空气是很不容易被液化的，水蒸气是看不见的。 2、(2005年攀技花市中考题)多油的菜汤不易冷却，这主要是因为( ) A．油层阻碍汤的热辐射 B．油层和汤中的水不易发生热交换 C．油的导热能力比水差 D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发 分析：一碗水，如果其表面没有油层，它的温度主要靠水的蒸发来降低，大家都有边向水面吹气边喝热水的经验，这也是靠增加空气的流动来提高水蒸发的实例。所以应选D。 该题易错选为C，认为是油阻碍了水的导热，其实油层很薄，油层上、下的温度没什么区别。 三、升华与凝华 1、(2005年泰安市中考题)下列事例中属于凝华现象的是( ) A．冬天，室外冰冻的衣服干了 B．初春，早晨出现浓雾 C．夏天，洒在室内地上的水不见了 D．深秋，屋顶的瓦上结了一层霜 分析：凝华是指由气态直接变成固态的现象，最后要有固态这种上物质。A、C选项都是“不见了”，这明变成了气态；B的“浓雾”是指小液滴，也不是固态，而D的“霜”是固态的冰，它是由水蒸气直接凝华而形成的，故选D。 该题易错选为A，将凝华与升华混为一谈，这可以通过最后结果的状态来判断。 2、(2005年贵阳市中考题)干冰（固态CO2）暴露在常温下时，它会直接由固态变为气态，这种现象叫　　　　，用干冰在舞台上产生的淡淡白雾，是由于干冰 ，使周围空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷 形成的。 分析：直接由固态变为气态的现象，应该叫升华，它是个吸热过程，干冰的升华会使其周围的温度降低，使周围空气中的水蒸气液化而形成小液滴，这就是舞台上由干冰所产生的“白雾”。 该题环环相扣，只要前后相互搭配，不易使人产生错解。但第二空易填错，认为这些“白雾”就是干冰升华后的CO2。 热学是一个与化学很好的结合点 理化综合是中考的一个大方向，热学最易与化学相结合而以综合试题的身份出现。随着这几年物理、化学综合试题量的加大，人们寻找到物理、化学的结合点最多的是与热学相关联的习题。 例1．(2004年河北理化综合试题)将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后，把烧瓶移离火焰，水停止沸腾。迅速塞上瓶塞后倒置，再向瓶底浇冷水(如图所示)，烧瓶中会立刻产生大量气泡，原因是 ( ) A．瓶中的水发生了分解反应，产生了气体 B．瓶中的气压不变，水的沸点降低，水沸腾了 C．瓶中的气压增大，水的沸点水沸腾了 D．瓶中的气压减小，水的沸点降低，水沸腾了 分析：向瓶底浇冷水，使烧瓶中的气体遇冷收缩，气压减小，由于水沸点与气压有关，气压越小，沸点越低，所以水在较低的温度下沸腾了，故应选D。 例2．(2004年河北理化综合试题) 用分子的观点对下列常见现象的解释，错误的是 ( ) A．热胀冷缩——分子大小随温度的变化而改变 B．花香四溢——分子不停地运动 C．食物腐败——分子发生变化 D．酒精挥发——分子间间隔变大 分析：分子是理化知识的结合点，虽然物理、化学中的分子概念有所不同，但在分子动理论中它的含义既包括化学中有分子，也包括化学中的原子。对于A来说，物体受热，分子的能量变大，运动加剧，增加的只会是分子间的距离，从而使它的体积变大，故不正确；对于C来说，食物腐败，变成了新物质，其组成物质的分子也要发生变化，故它的说法是正确的。所以该题选A。 例3．(2002年河北理化综合试题)表中列出了几种物质的熔点(在标准大气压下)，据此判断以下说法中正确的是 ( ) 物质名称 固态水银 金 铜 铁 钨 固态氢 熔点/℃ －38.8 1064 1083 1535 3410 －259 A．铜球掉入铁水不会熔化 B．在零下255℃时，氢是固态 C．水银计可测量零下40℃的气温 D．用钨制成的灯丝不易熔化 分析：这是一则信息给予题，在题中给予的信息下，让你判断以下说法是否正确。熔点是指晶体熔化时的温度。当物体的温度高于熔点时，物体就会由固态变为液态；当物体的温度低于熔点时，物体仍是固态。所以铜球掉入铁水中，温度高于它的熔点，铜球将被熔化；零下255℃高于固态氢的熔点，它将熔化为液态；零下40℃低于固态水银的熔点，它将是固态，不能用来测量温度。所以应选D。 例4．(2004年河北理化综合试题)下列说法中正确的是 ( ) A．物体的质量越大，其密度越大 B．晶体的熔点越低，化学性质越不稳定 C．铝制容器具不易锈蚀，因为铝是不活泼金属 D．铁制容器不能用于配制波多液 分析：该题的四个选择支中没有什么内部的联系，所以我们可以逐项解决。对于A，它的说法忽视了体积，所以是不对的；对于B，熔点与化学性质之间没有什么必然的联系，所以它也不对；对于C，铝不易锈蚀的原因是铝与空气中的氧气反应生成的氧化铝薄膜覆盖在铝表面上，使铝不能再与空气中的氧发生反应的缘故，故它也不对；对于D，由于铁比铜活泼，所以铁能置换出波尔多液中的铜，使波尔多液变质，所以波尔多液不能在铁制的容器中配制。故选D。 可见，理化综合试题多与热学有关。因为化学变化总离不开物质之间的反应，而热现象正好是化学反应的一个显著标志，当有热放出时，就会出现一系列的热膨胀、体积变大，温度升高等现象；另外，热学与化学还都从微观入手研究过物体的内部结构，物理中的分子动理论就是一个代表；物理变化与化学变化也是学生平时学习理、化的主要分水岭，而热现象中却既有物理的变化也有化学的变化，这也是综合之处。 解这样的题到不难，只要我们将分科知识掌握透了，综合题也就不难。综合题其实就是分科知识的有机叠加。 为什么阴天一般没有露水 我们知道露水是由大气低层的水汽遇到冷的物体凝结而形成的。在睛朗无云的夜间，地面的热散失很快，田野里的气温会迅速下降，温度一降低，白天由地面蒸发到空气中的水蒸汽遇冷会液化成小水滴而附着在草上、树叶上形成了露水。 看来露水的形成是有一定条件的，那就是天气比较稳定，风小，温度降低。如果在有云的天气里，白天由于蒸发也会在空气中产生大量的水蒸汽，但由于有云的夜间地面上好像盖了一条大棉被，热很难通过这个关口，跑到云层以外，一部分碰到云层后，被折回大地，另一部分被云层所吸收，而云层吸收的这部分热，以后又会慢慢地放射到地面。所以云层好像是暖房的顶盖，具有保温作用。 由于夜间满天是云，近地面的气温不容易下降，所以露水就难以出现。如果夜间再有风，能使上下空气交流，增加了近地面的空气温度，又能加快水汽的蒸发，所以露水就很难形成了。 【资料1】爱斯基摩人的冰屋 冰是冷的象征，一提到它，人们就会不寒而栗。但是，在冰雪凛冽的冬天，生活在北极圈里的爱斯基摩人，却凭着用冰垒成的房屋，熬过严寒的冬天。 在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材，先把冰加工成一块快规则的长方体，这就是“砖”；用水作为“泥”。 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰快，再泼一些水，再垒一些冰快；前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。 爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？ 首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。 其次，冰是热的不良导体，能很好地隔热，屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。 再次，冻结成一体的冰屋，没有窗子，门口挂着兽皮门帘，这样可以大大减少屋内外空气的对流。 正因为如此，冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度，这相对于零下５０多度的屋外，要暖和多了。爱斯基摩人穿上皮衣，在这样的冰屋里完全可以安全过冬了。当然，冰屋里的温度比起我们冬天的室内温度要低得多，而且冰屋里也不允许生火取暖，因为冰在０℃以上就会融解成水。 【资料2】化冻鱼时的物理学问 有经验的人买来冻鱼，总是用冷水将冻鱼“化”冻，方法是有人称这种“化”冻的方法叫“冷水去冻”。 水温在通常情况下降到 0℃时就开始结冰，但只要在水中掺一些糖或食盐等“杂质”，就会发现这种糖水或盐水的凝固点低于 0℃，而鱼的体液中含有大量的有机物和无机盐类，故其凝固点也低于O℃，当把冻鱼放进冷水时，由于鱼的温度低于水温，则冻鱼吸热并开始化冻，而外面的水由于放热而降温，当水的温度降至O℃时，若冻鱼仍未彻底化冻，由于冻鱼凝固点低于 0℃，因此，冻鱼仍要从其周围的水中吸收热量，使一部分水凝固成冰附着在鱼上，当冻鱼彻底解冻此时鱼、冰、水的温度都是 0℃．热传递停止，这就是“冷水去冻”化冻鱼的道理．这种化冻方法不仅能保持鱼的鲜味。而且比用热水化冻速度更快。 【资料3】多孔的冻豆腐 寒冷的冬天，吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”，那真算得上是一种别具风味的美菜呢！ 豆腐本来是光滑细嫩的，冰冻以后，它的模样为什么会变得象泡沫塑料呢？ 豆腐的内部有无数的小孔，这些小孔大小不一，有的互相连通，有的闭合成一个个小“容器”，这些小孔里面都充满了水分。我们知道，水有一种奇异的特性：在4℃时，它的密度最大，体积最小；到0℃时，结成了冰，它的体积不是缩小而是胀大了，比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0℃以下时，里面的水分结成冰，原来的小孔便被冰撑大了，整块豆腐就被挤压成网络形状。等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后，就留下了数不清的孔洞，使豆腐变得象泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调，这些孔洞里都灌进了汤汁，吃起来不但富有弹性，而且味道也格外鲜美可口。 很早以前，我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理，并利用它来开采石头：冬天，他们在岩石缝里灌满水，让水结冰膨大，把巨大的山石撑得四分五裂，很快就能采到大量的石料。 近年来，工业生产上出现了一种巧妙的新工艺——“冰冻成型”，也是冰冻膨胀原理的应用。办法是：根据零件的形状，用强度很大的金属，做一个凹形的阴模和一个凸形的阳模，把要加工的金属板放在两个模的中间，在阳模和密闭的外壳之间，灌满4℃左右的水，然后把这个装置冷却到0℃以下。这时，由于水结冰，体积膨胀，所产生的巨大力量把阳模压向阴模，便把金属板压成一定形状的部件了。 由于水在4℃时的密度最大，体积最小，水温低于4℃时体积反而增大，所以，在4℃时水就不再上下对流了。因此，到了冬季，寒冷地区的江河湖海，表面上虽然结了厚厚的冰层，但下面水的温度却保持在4℃左右，这就给水生物创造了生存的环境。 冰冻也会给人们带来危害，它能使水缸冻破，把自来水管道冻裂，因此在冬季来临的时候，要及时做好保暖防冻工作。 【资料4】为什么用湿布抹冰箱的冰格会被粘着? 冰箱中的冷凝格温度是多少？水碰到摄氏零下的物体就会结冰。结冰的快慢和什么有关？冰箱最上部是冷凝格(freezer compartment)，温度约为－18℃左右，用来储存结冻食物及制冰。 冰格(ice tray)常用铝制。当以湿布接触冰格时，由于冰格温度既低，又是良导体，故湿布中的微量水份就很快冷冻成薄冰，也就是与冰格凝固在一起，于是就粘着了。 当人手与冰格接触，却不易粘着，因皮肤的温度比湿布高。但若人手不慎(这是危险的)与干冰接触，由于干冰的温度为－78．5℃，皮肤的水就立即凝结而被乾冰粘着。应立即用自来水浇淋，直至皮肤与干冰分离，如冻伤的话应看医生。 【资料5】井水为何冬暖夏凉 人们常说：井水冬暖夏凉，不少人认为井水冬天的温度比夏天高，其实恰好相反，井水冬天的温度比夏天低一些，这是怎么回事呢？ 人们的感觉是相对当时地面上的温度来说的，炎热的夏天，地球表面受太阳的照射和气流的影响，温度升高很快，而地下的泥土只能通过上层泥土从大气中吸热，由于泥土传热慢，因此地下深处的温度要比地面上的温度低，所以井水温度比地面低，假如把井水提到地面上，就觉得凉。寒冷的冬天，地面上的温度降低的很快，常在0℃以下，湖面的水要结冰了，由于地下深处的泥土不能直接向空气中散热，因此，地下温度变化不大，井水的温度就比上面高。把水提到地面上，就觉得暖和一些。 这种冬暖夏凉现象，在地下室里同样存在，冬季地窖里贮存蔬菜，水果可以防冻，夏季在地窖里贮有蔬菜、水果以可以防腐，也是因为地窖“冬暖夏凉”。 【资料6】吃鸡蛋有诀窍 五香茶鸡蛋是人们爱吃的，尤其是趁热吃味道更美。 细心的人会发现，鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候，如果你急于剥壳吃蛋，就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题，有一个诀窍，就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会，然后再剥，蛋壳就容易剥下来。 一般的物质（少数几种例外），都具有热胀冷缩的特性。可是，不同的物质受热或冷却的时候，伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来，密度小的物质，要比密度大的物质容易发生伸缩，伸缩的幅度也大，传热快的物质，要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的，它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大，或变化比较缓慢均匀的情况下，还显不出什么；一旦温度剧烈变化，蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里，蛋壳温度降低，很快收缩，而蛋白仍然是原来的温度，还没有收缩，这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩，而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了，这样就使蛋白与蛋壳脱离开来，因此，剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。 明白了这个道理，对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西，如果它们是用两种不同材料合在一起做的，那么在选择材料的时候，就必须考虑它们的热膨胀性质，两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时，都广泛采用钢筋混凝土，就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样，尽管春夏秋冬的温度不同，也不会产生有害的作用力，所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。 另外，有些电器元件却是用两种热膨胀性质差别很大的金属制成的。例如，铜片的热膨胀比铁片大，把铜片和铁片钉在一起的双金属片，在同样情况下受热，就会因膨胀程度不同而发生弯曲。利用这一性质制成了许多自动控制装置和仪表。日光灯的“启动器”里就有小巧的双金属片，它随着温度的变化，能够自动屈伸，起到自动开启日光灯的作用。 【资料7】为什么玻璃器皿遇忽冷忽热会裂开? 在玻璃器皿注入热水，玻璃的温度是同时升高吗？玻璃回因膨胀而受力吗？玻璃是不良导体，且有易碎性。当玻璃器皿内外的温度相差太大时，内外的膨胀就不一致。例如在冷玻璃瓶内注入开水，则瓶内的圆周就要增大，但瓶外玻璃的温度仍未升到和瓶内一样，故外面圆周未赶得及增大，于是就被瓶内的玻璃挤裂了。 能受得起忽冷忽热的玻璃器皿，要选择膨胀率小的玻璃，器皿的厚度要小，且器皿的形状不能有太尖锐的弯曲。因此，化学实验加热用的烧瓶要用圆底烧瓶(ronud-bottomed flask)。 【资料8】怎样旋开玻璃瓶上太紧的铁盖? 利用玻璃与铁的膨胀率不相等，和受热的先后，就可以容易地旋开玻璃瓶上的铁盖。 铁的膨胀率比玻璃大。当铁盖和玻璃瓶口升高相等的温度时，铁盖的直径增加比瓶口较大。如果把玻璃瓶倒置，以开水泡铁盖一会，趁瓶口的玻璃仍未赶得及膨胀时，就容易把铁盖旋开。 【资料9】巧割啤酒瓶 对一个瓶口破损的啤酒瓶，人们往往一扔了之。其实，只要稍加切割就可以把它做成一个啤酒杯或一只烟灰缸。玻璃啤酒瓶也能切割吗？当然可以，而且还挺简单的。 取一只大脸盆，盛满水后放在一边备用。取一条长60厘米扎鞋底用的粗棉纱线，放在酒精或煤油中浸一会儿。取出后，在啤酒瓶外壁离瓶底12—14厘米处，紧挨着绕上两圈，把线抽紧后打一个死结，剪去多余的线头。擦燃火柴，点着棉纱线。在线快烧断时，迅速把直立着的啤酒瓶横放到脸盆里的冷水中，一手握在瓶底附近，一手抓住瓶颈。两手同时用力向外一掰，只听“啪”的一声，啤酒瓶便在绕线处断开了。用砂轮或直接在水泥地上磨平断裂处的锋口，用清水洗净，一只啤酒杯便做成了。如果把线绕在离瓶底约3厘米处，就可得到一个袖珍玻璃花盆了，盛一点清水，放进几块鹅卵石，种上一枝水仙花，放在 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 桌上，别有一番情趣。　 如果说这是一种“热切割”，那么下面介绍的就是“冷切割术”了。你一定见过厨房、卫生间里常用的方方正正的瓷砖吧。瓷砖的正面既硬又脆，必须用切割玻璃的金钢石刀才能划破、割开。如果一时找不到金钢石刀怎么办呢？别急，会有办法的。 找一条普通的钢锯片，用老虎钳折断其一端，利用其断裂处尖锐的锋口，在瓷砖的反面预先划好的直线上反复刻划。如果锋口变钝了，就再折断一段，继续刻划，直到待切割处被刻划的深度达瓷砖厚度的一半左右时为止。由于瓷砖反面质地较为疏松，所以上述刻划一般2分钟左右即可完成。然后，把瓷砖浸没在水中，让其吸饱水分，质地变得较为松软时，从水中取出。让瓷砖正面朝下，切割线对准桌子边缘平放在桌上。取一把较硬的直尺，压在瓷砖的反面，要求直尺的边缘和切割线对齐。然后用左手压着直尺，右手抓住伸出桌外的一半，轻轻一掰，瓷砖便整齐地断裂为两块了。如果断裂处不够整齐，可用老虎钳小心地夹碎该除去的部分，或将断裂处在普通的磨刀石上磨平。 顺便再向你介绍一种更简单、有趣的在鸡蛋壳上刻花的方法。取一只生鸡蛋，点燃一支6—8厘米长的蜡烛。蜡烛燃烧时，在“灯芯”周围淌着融化了的蜡烛油。把鸡蛋凑近灯芯，用一根一端削尖了的棒冰棍蘸点烛油，迅速涂到蛋壳上，再蘸一点，涂一点……用烛油在蛋壳上画出你想画的图案，或写出你想写的字。然后，把这个鸡蛋浸没在醋里。放一天以后取出，用清水冲洗干净，你会惊奇地发现，原来用烛油画成的图案现在看来就像是用刀在鸡蛋上刻成的一样，令人叫绝。 【资料10】奇妙的火焰 让我们点一根蜡烛，仔细观察一下吧。 你首先看到的是蜡烛火焰的美丽的色彩：烛芯上方有一圈黑色锥形区，叫烛芯区；它的外面是明亮的黄色区域，叫发光区，大部分烛光都是从这个区域发出来的；在黄色区域的外围，还有一层蓝色的区域，叫做反应区。 这三种不同颜色的区域，温度并不相同。我们可以做个小实验来了解一下： 把一张纸垂直插到火焰中去，不等纸烧着就赶快抽出来。这时，你会发现纸的烧焦程度是不相同的。根据纸的烧焦程度，可以知道：蓝色区的温度最高，其次是黄色区，黑色区的温度最低。 科学家曾用仪器细心地测量过这三个区域的温度，它们分别是1400℃、1100℃和800℃。 下面，让我们进一步来研究这三个区域的一些特点： 把烛焰移到强烈的阳光下或强电灯光下，仔细地观察烛焰的投影。你将发现区域明暗分明，投影最暗的是黄色发光区，其次是黑色的烛芯区，最亮的是蓝色反应区。这说明，在发光区中的固体微粒最稠。 你再拿一根细玻璃管，把它的一端分别插到这三个区域中，看一看从玻璃管的另一端流出了什么东西。你将会看到，从烛芯区流出来的透明的气体，冷却后变成了烛蜡。这说明，在烛芯区虽然有丰富的燃料，但是由于没有足够的氧气，所以无法充分燃烧。从发光区流出来的是黑烟，说明这里的燃烧也不很充分。反应区的情况就不同了，这里的燃烧最充分，所以流出来的是气体，很少有固体夹带物。 关于蜡烛的火焰，还有许多有趣的性质，你如果感兴趣的话，可以看英国著名科学家法拉第著的《蜡烛的故事》一书（少年儿童出版社出版）。1860年，法拉第曾经向少年朋友作了六次关于蜡烛的有趣谈话。《蜡烛的故事》这本书，就是当时演讲的记录 【资料11】水沸之前为什么会鸣响? 水将沸腾时，常听到嘶嘶的声音；正在沸腾时声音反而低沉了，为什么？ 煮水将近沸腾时，常发出嘶嘶的鸣声。这是由于接触煲底的水先受热，当底层的水温度升至100℃时，就首先变成水蒸气向上升。这时，上层的水温度仍不足100℃，当蒸汽的小气泡升至低于100℃的水层时，就迅速变回水滴。这种先膨胀又再收缩的过程，就引起水的振动。当大量的小气泡从煲底上升时，就发出嘶嘶的鸣声。 但是，当全部的水都升至100℃时，蒸汽泡就能够稳定地升至水面，不再发生收缩的现象，这时只发出低沉的沸腾声音，不再发出嘶嘶的鸣声。 水开了，这时你若迅速把壶提起来并勇敢地把手贴到壶底，发现壶底并不烫手，若过一会才把手贴向壶底，壶底反而又烫手了。为什么会出现这种现象呢?  壶底是离热源最近的地方，也是水汽化最集中的地方。水开后，在壶底产生一串串汽泡，并上升到水面，这就是沸腾。水沸腾要吸收大量的热，在水壶离开火炉后的一瞬间，水的沸腾仍在进行，所以此时壶底附近的热大量地被吸收，暂时降低了壶底的温度，因此壶底并不烫手。可是过一会儿后，水停止沸腾，不再冒汽泡，壶底和水温相同，壶底也就烫手了。 【资料12】为什么开水不响,响水不开 我们知道，水中能溶有少量空气，容器壁的表面小空穴中也吸附着空气， 这些小气泡起气化核的作用。 水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少， 当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。 气泡生成之后，由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽，使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和） 不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大， 当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。 在沸腾前，窗口里各水层的温度不同，受热面附近水层的温度较高， 水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。 随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽，压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强， 于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时， 有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡， 产生"嗡，嗡"的响声，这就是"响水不开"的道理。 对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层 ，使整个溶器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮， 其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。 气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小， 因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小， 气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀，加速上浮， 直至水面释出蒸汽和空气，水开始沸腾了。也就是人们常说的"水开了"， 由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减弱，几乎听不到"嗡嗡声"， 这就是"开水不响"的原因。 【资料13】向手背呵气和吹气感觉有什么区别? 以口对着一支温度计吹，温度计的读数会上升。但对着手背吹气却觉得凉快，为什么？以口向手背呵气又会怎样? 向手背慢慢呵气，感到温暖；反之，向手背快速吹气，则感到凉快。 口气的温度和体内温度相近，但比手背皮肤的温度较高，故向手背呵气时，手背感到温暖。但是，向手背快速吹气时，气流把手背的汗液迅速蒸发，液体蒸发会带走能量。同时，快速的口气，也把附近的冷空气卷过来吹到手背上。故手背就觉得凉快。 【资料14】利用物态变化创造现代生活——电冰箱 家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成，电冰箱所用的制冷物质容易液化和汽化，并且在汽化时能大量吸收热。电动压缩机用压缩气体的方法将气态制冷物质压入凝器使其在冰箱外部放热液化，同时被液化了的制冷物质通过节流阀进入电冰箱内的蒸发器，在蒸发器里迅速吸热汽化，使电冰箱内温度降低。蒸发器着汽化了的制冷物质又不断被压缩机抽出，重新压入冷凝器只液化，并且放出在蒸发过程中吸收的热量。通过制冷物质这样的循环，不断地在蒸发器内蒸发吸热，从而使电冰箱达到制冷的效果。 【资料15】电冰箱门上的星标 星标的数目代表不同的温度范围。温度对冰箱中食物的储藏时期又有怎样的关系呢？ 电冰箱内有恒温器(thermostat)，以控制电源的断续，使箱内温度保持在一定的范围内，以免过冷而耗电。 双门的电冰箱，门上有星形标志，以表示冷凝格 (freezer compartment)的温度等级。 1颗星：表示温度不高于－6℃，食物可贮藏十天。 2颗星：表示温度不高于－12℃，食物约可贮藏一个月。 3颗星：表示温度不高于－18℃，食物约可贮藏三个月。 4颗星：表示温度不高于－20℃，食物约可贮藏三个月外，还可以冻结鲜食物。 【资料16】生活中的热学常识 1、冬天或气温很低时，往玻璃杯中倒入沸水，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力，致使玻璃杯破裂。 2、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃，锡的熔点是232℃，装水烧时，只要水不干，壶的温度不会明显超过100℃，达不到锡的熔点，更达不到铁的熔点，故壶烧不坏。若不装水在火上烧，不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点，焊锡熔化，壶就烧坏了。 3、液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的；使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧。 4、烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量（液化热）。 5、夏天自来水管壁大量“出汗”，常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”，说明空气中水蒸气含量较高，湿度较大，这正是下雨的前兆。 6、煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，即使再加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后，用小火保持水沸腾就行了。 7、冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”。 【资料17】干冰所产生的白雾是什么东西? 摇扇令身体凉快，这是因风能加快汗液的蒸发，而蒸发能消耗热量。肉汤和开水蒸发的快慢相等吗？ 干冰是固态的二氧化碳，温度为－78．5℃。当它遇热而变为气体时，就把附近空气中的水蒸气冷凝为无数的小水点，这就是白雾。如果把热水淋在干冰上，这些白雾就十分浓厚，仿佛仙境一般。在舞台上常用这方法制造仙境。      (左图)为干冰厂出售的干冰砖；(右图)为热水注到干冰上产生下沉的白雾. 【资料1】雪的形成 最有利于雪的形成是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候，对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华，而过冷却水滴却在蒸发，这时就产生了冰晶从过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下，冰晶增长得很快。另外，过冷却水是很不稳定的。一碰它，它就要冻结起来。所以，在混合云里，当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时，便落到地面，这就是雪花。 【资料2】雾的形成 雾和云都是悬浮于空中的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物，只是雾生成在大气的近地面中，雾和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物，只是雾生成在大气的近地面层中，而云生成在大气的较高层而已。雾既然是水汽凝结物，因此应从造成水汽凝结的条件中寻找它的成因。大气中水汽达到饱和的原因不外两个：一是由于蒸发，增加了大气中的水汽；另一是由于空气自身的冷却。对于雾来说冷却更重要。当空气中有凝结核时，饱和空气如继续有水汽增加或继续冶却，便会发生凝结。凝结的水滴如使水平能见度降低到1千米以内时，雾就形成了。 【资料3】露的形成 在温暖季节的清晨，人们经常可以看到露珠到的露珠， 在0℃以上，空气因冷却而达到水汽饱和时的温度叫做"露点温度"。在温暖季节里，夜间地面物体强烈辐射冷却的时候，与物体表面相接触的空气温度下降，在它降到"露点"以后就有多余的水汽析出。因为这时温度在0℃以上，这些多余的水汽就凝结成水滴附着在地面物体上，这就是露。 【资料4】霜是怎样形成 在夜间，地面上的草、木、石块等物体由于向外辐射热量，他们的温度很低，当温度降低旨露点时，地面物体俯进空气中的水蒸气便达到饱和，若露点高于0℃，水蒸气可在地面物体的表面上凝结小水滴，这就是霜华为冰晶，这就是露。若露点低于0℃，水蒸气则要在地面物体的表面上直接凝结成冰粒，这就是霜。 【资料5】为什么“雹打一条线” 为什么会有“雹打一条线”呢？这要从冰雹的形成条件谈起。冰雹是在发展相当强烈的积雨云中形成的，有冰雹胚胎和云中的小冰晶、雪花、过冷却水滴反复粘合、碰并的结果。因此，云中必须有强烈的上升气流，丰富的含水量和足够的低温。当冰雹云在山谷和河面上经过时，由于河面上的气温比两岸的气温低，山谷中的气温比山坡上的气温低，这样，河面上和山谷中的上升气流较弱,支托不住下落的冰雹,故冰雹多沿山谷和河流下落.有时冰雹也沿冷暖空气交汇的锋面降落。因为山谷、河流都是狭长的地带，因此有“雹打一条线”的说法。 【资料6】重庆多雾之迷 山城重庆是著名的多雾城市之一，平均每年有100多天，雾最多的1月份，有一半的天数是雾日，重庆为什么多雾呢？这是因为重庆地处长江与嘉陵江的汇合处，日照少，温度大，年年均温度达80%以上。盆地四周有高山阻挡，空气中的水蒸汽不容易散发掉，在天气晴朗的夜晚，地面散发处的热量急剧减少，一部分水蒸汽遇到温度低的岩石、草木液化成无数细小的水滴，在贴进地面的低空漂浮，形成了雾。特别是冬季，由于是在冬季，由于日照时间短，只能使少部分雾散掉，而等到夜晚，新的雾又生成了，这样便形成了多雾现象。 【资料1】空中古怪的沸腾 液体沸腾是地球上司空见惯的现象，但它却是一个十分复杂的物理过程。当装有液体的容器被加热后，由于重力的影响，液体中比较热的部分上升，而比较冷的部分则下降──这就是“对流”。浮力使气泡急速上升，因此产生剧烈的“沸腾”。那么太空中的沸腾又是怎样的呢？ 实际上，物理学家一直被地球上沸腾液体的复杂行为所困惑。而弄清沸腾的机理对工程技术人员是很重要的，这不仅仅关系到咖啡壶，更关系到宇宙飞船中的动力和空调系统的设计。 一个由密歇根大学和美国国家航空航天局的研究人员组成的科学家小组决定弄清这些问题。从1992到l996年，在航天飞机所进行的5次飞行使命中，他们使用液体氟里昂进行了一系列的沸腾实验。在实验中，他们发现了液体在地球与太空轨道上沸腾时所发生的一些令人迷惑的不同之处。例如在太空中，液体在无重力条件下沸腾时不是产生成了上万的升腾的小气泡，而是产生一个在液体中起伏的巨大的气泡，且不断夺下其他的小气泡。多亏了美国航空航天局对这一过程的录像，现在我们在地球上就可以观察到液体这种令人迷惑的古怪的沸腾行为了。 弗朗西斯·基亚拉蒙特博士说：“想想看，在这些实验以前，世界上有谁看到过太空中的沸腾呢？这真是人可思议！”基亚拉蒙特是美国航空航天局负责液体沸腾实验的科学家，他说这一系列太空沸腾实验已被研究人员视为“经典”了。 这些录像的确十分有趣，但是科学家研究沸腾问题的热情绝不仅仅是出于简单的好奇。因为一旦了解了液体在太空中是怎样沸腾的，科学家就可以制造出更有效的太空舱制冷系统，例如国际太空站上使用的就是利用氨在液态和气态间转化的空调系统。太空中的沸腾知识也将在某一天被用来制造太空站上的发电站，它用太阳光使液体沸腾产生蒸气，然后通过推动涡轮机产生电力这样的研究同样也将在地球上得到应用。因为失重环境给科学家打开了一个观察沸腾现象的崭新窗口，他们可以借此更好地理解沸腾这个基本的物理现象。 “沸腾现象是如此复杂，以至于我们对它的大部分理解是基于经验，而不是建立在基本的物理方程之上的。”基亚拉蒙特说，“可是，在失重的太空轨道中，沸腾远比在地球上简单。失重环境使对流和浮力的影响消失，这个差异可以解释为什么地球上的沸腾液体的行为与太空中如此不同。它为想解决棘手物理问题的科学家提供了有力的工具。比如说，如果你试图研究地球这样一个复杂的生态系统，你就需要先研究一个变量少一些的比地球简单的对象。对我们来说，太空就可以将研究的问题简化。” 当液体在太空中被加热时，由于没有重力的作用，液体中比较热的部分不再上升，而是紧靠着加热器的表面停留并被继续变热，而远离加热器的区域则相对较冷。因为只有一小部分液体被加热，因此它会更快地沸腾。但是，由蒸气形成的气泡不会冲出液面，而是结合成一个在液体内部晃动的巨大的气泡。虽然这些现象用现有的理论就可以预测，但要想真正了解整个过程的细节，并寻找末预测到的现象，则需要进行真实的实验。 实验的负责人赫尔曼·默特被人们视为微重力沸腾实验之父，正是他发明了记录在录像带上的实验。他说：“我们对许多问题还没有很好地理解。”默特和其他科学家曾利用“下降塔”进行无重力沸腾的早期研究，即通过让高塔上的样品自由下落来实现几秒钟的零重力条件。这些早期实验为设计在航天飞机中进行的实验提供了指南，但这匆忙的一瞥实在不能与在航天飞机上长达几分钟的观察相比。 这些早期研究的一项重要成果就是制造实验用的沸腾室的方法，它使科学家可以看清加热器的表面以及在那里与加热器接触的液体。默特解释说：“这种相互作用就发生在加热器的固体与液体的接触面上，因为液体表面折射的影响，从下面是无法看清楚的。”所以默特用石英制作了一个底面平滑、坚硬透明的沸腾室，然后又给石英覆盖上一层厚度不到400埃的极薄的金层。这样它既能够让可见光自由穿过，又能像一大块金子一样导电。 默特与合作者使用这种装置得到了一些非常有趣的发现。例如，随着实验温度的不同，那个巨大的气泡有时漂浮在液体的中心，有时则附着在与加热器相邻的表面。当出现后一种情况时，气泡将有效地将液体与加热器隔离起来，使液体不再进一步沸腾并导致加热器的温度急速升高。而确切地了解发生这种情形的条件，对设计太空舱系统中依靠沸腾工作的装置是至关重要的。默特说：“如果比较好地理解了这个现象，我们就能做出最佳的设计。假如还有一些不确定的因素，那就应该继续设计出更好的实验去弄清楚它。” 今天，科学家们还在继续进行这项基础实验以了解更多的知识。随着科学家对液体沸腾现象史深入的了解，工程师将会对制冷和动力系统的设计进行改进以便更好地服务于人类，这不只包括在太空中工作的人，而且也包括生活在地球上的人。 迥然不同的沸腾：这一系列图片对地球上和太空中液体的沸腾过程做了比较。由于不存在浮力和对流的作用太空中沸腾的液体所表现出的行为与地球上迥然不同。 地球上无法获得的知识：国际太空站使用了一种利用氨在液体和气体间循环的两相制冷系统．在这个过程中包含了沸腾现象。工程师在设计这个制冷系统时利用了从微重力沸腾实验中得到的知识。 太空中古怪的沸腾：由于太空中没有浮力的作用，沸腾产生的蒸气在停止加热后产生一个气泡浮在液体中。由于表面张力的作用，使许多小气泡结合成一个大的球形气泡。 《科学世界》 【资料2】高空的白雾带是怎样形成的? 高空的气温很低。喷气式客机在约一万公尺的空中飞行。机外的气温约为 -40℃。军用喷气式飞机飞得更高，机外的气温也更低。这样低温的空气，其中的水蒸气一定会凝结吗？ 在晴空中，有时会见到一条长白带。尽人皆知这白带是喷气式飞机过后所造成的。但喷气式飞机喷出的是黑烟，为什么会形成白带呢P 在晴天，由于大气没有云层阻隔，大气的热能较容易向太空散失，故晴空的气温较阴天为低。气温往往低于水汽凝结的温度。但水汽要凝结为水，必须有固体微粒作为核心－－－正如尘埃是雾的核心一样。 当喷气式飞机飞过后，就在路程上留下大量的烟粒(碳粒)，这些烟粒正好作为水汽凝结的核心，于是就形成一道雾带。这雾带把阳光反射，就形成光亮的白雾带了。 【资料3】为什么返回式航天器要穿“避火衣” 航天器返回地球大气层的时候，基本没有机动性，完全是一种自由落体运动，这样的速度是极快的。为了让它的速度慢下来，需要用到降落伞来减速，减速的目的是要避免它跟大气层的剧烈摩擦，因为这种摩擦产生的高温是任何物体都承受不了的，它高到1700多度，有时甚至达到3000多度。这样的高温将会使物体烧蚀掉，就像流星那样，最后烧蚀的不剩一点物质。但是，航天器是要完好地降落到地面上，绝对不允许这样的高温。为了抵御返回大气层时所产生的高温，顺利地返回地面，航天器需要有高超的隔热能力，这就要求科学家给它穿上一件“避火衣”。 102.3℃ 100℃ －0.7℃ －6℃ 0℃ ? 102.3℃ 100℃ －0.7℃ －6℃ 0℃ ? A B C A′ B′ C′ 科 技 前 沿 自然的奥秘 物理与生活 授之以渔 一题多解 学以致用 图1 图2 图3 A B 温度/℃ 时间/min 0 5 －5 2 4 6 8 A B C D 图1 时间/min 温度/℃ 0 A 图2 20 5 10 30 40 50 60 B C 温度/℃ 时间/min 100 20 0 A 温度/℃ 时间/min 100 20 0 B 温度/℃ 时间/min 100 20 0 C 温度/℃ 时间/min 100 20 0 D 图3 物 理 大 观 园 动 手 动 脑 学 物 理 课外知识 学科综合 错解分析 授之以渔 授之以渔 重点分析 授之以渔 授之以渔 举一反三 专题讲座 授之以渔 图1 气 液 固 液化（放） 汽化（吸） 熔化（吸） 凝固（放） 凝华（放） 升华（吸） �INCLUDEPICTURE "15.files/150.gif" \* MERGEFORMAT ��� 图1 河北省十一五立项课题：资源的系统构建与初中物理教学高效化研究(第82页) _1025347185.unknown _1025348588.unknown _1025349200.unknown _1025350620.unknown _1025350648.unknown _1025349134.unknown _1025348399.unknown _1025346409.unknown _1025346592.unknown _1025346047.unknown