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冰箱的前世今生

古代冰箱，青铜冰鉴是战国时期的一种青铜酒器，如图甲所示，它被称为“世界上最早的冰箱”，因为它可以用来存放冰块，从而使酒保持低温。它由四个部分组成：外层方盒、内层方盒、内层方缶和盖子。外层方盒和内层方盒之间有一个空隙，可以放入冰块；内层方缶则用来装酒；盖子则用来遮盖和装饰，如图乙所示。
制冷原理是通过将冰块放在外层方盒和内层方盒之间的空隙中，使得内层方缶中的酒受到冷却。同时，由于外层方盒和内层方盒都是密闭的，可以防止热空气进入和冷空气散失，从而保持低温。

现代冰箱利用氟利昂作为热的“搬动工”，如图丙所示为电冰箱的构造的原理图，液态的氟利昂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，变为气态，使冰箱内的温度降低。之后，生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在这里变为液态，把从冰箱内带来的热量通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂在压缩机（主要构造为电动机）作用下流动，冰箱冷冻室里的就可以保持相当低的温度。
当冷冻室内温度降低到设定温度时，压缩机自动断电，停止工作。待温度上升至某一设定温度时，压缩机自动通电开始致冷工作。某型号电冰箱的技术参数如下表：

冷冻能力	重量	额定电压	额定功率	额定耗电量	能效等级	总有效容积	冷冻室有效容积
3.0kg/24h	60kg	220V	110W		1级	176L	68L

（1）青铜冰鉴的致冷原理是在外层方盒和内层方盒之间有一个空隙，可以放入冰块，当冰______成水时，需要吸收热量；当全部变成水时，由于水的______比较大，升高相同温度能够吸收更多的热量，致冷效果很好；
（2）保持低温：由于外层方盒和内层方盒都是密闭的同时又有盖子密封，可以有效减少因发生______而使热空气进入和冷空气散失，从而保持低温；
（3）电冰箱中的液态氟利昂在冷冻室内______（物态变化名称）成气态，吸收热量，制造低温，到冰箱的冷凝器的位置再释放出热量；
（4）压缩机中的电动机的工作时将电能转化为______能；
（5）通过电冰箱的参数表计算，该电冰箱的压缩机每天（24h）正常通电的时间为______h。

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点水成冰

2022年3月23日下午，天宫课堂第二课在中国空间站开课。课程开始，王亚平取出一袋液体，轻轻挤压出一颗晶莹的液体球，接下来神奇的一幕出现了——她用一个小棒触碰液体球后，液体球迅速变成了一颗“冰球”。原来液体是处于亚稳定状态的过饱和乙酸钠溶液，只要有一丁点的结晶和颗粒，就能打破它的稳定状态迅速结晶。

很多液体在一定条件下会处于这种亚稳定状态。当温度低到冰点之下时，如果水太过纯净，并且水中没有凝结核，那么即使在0℃以下也不会结冰，还保持着液态。水凝固成冰的一个必要条件是必须有凝结核。“过冷水”就是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水。凝结核可以是微小的冰晶，可以是水中的悬浮物，可以是器皿的壁。当过冷水中具备凝结核时，例如投入少许固体，或摇晃液体，都会让水迅速凝固，温度回升到凝固点。高空中会存在过冷水的云层，当天空中的飞机穿过这样的云层时，过冷水滴就会附着在机翼、尾翼、螺旋桨以及座舱玻璃上面，很快凝结成冰，如果飞机积冰严重会使飞行发生困难甚至造成事故。
（1）水在0℃以下不结冰形成过冷水的原因是什么？不仅有过冷水还有过热水，通过对材料的学习，试着解释“过热水”的含义。
（2）王亚平老师在授课中告诉同学们，这颗小球看似“冰球”其实是一颗“热球”。请分析为什么“冰球”的温度要高于原来液体球的温度？
（3）飞机上出现积冰危害很大，我们必须设法防止出现这样的危害。若你是飞机工程师，请你设计一个合理的方法，避免飞机在高空中因为积冰严重而使飞行发生困难甚至造成事故。