地球上,水的三种状态在不断地相互转化。水的物态变化,形成了海洋、陆地、大气间的水循环,水循环的过程是地面(江河、海洋)的水在太阳的辐射下不断蒸发,在空中形成暖湿气流,暖湿气流遇到冷的空气后变成小水滴或小冰晶漂浮在空中,形成了美丽多姿的云朵。
暖湿气流没有遇到冷空气,就不会下雨。所以人工降雨的方法是向云层中输送冷却剂,一般是用飞机在适当的云层中播撒干冰(固态二氧化碳)。
阅读材料回答问题:
(1)暖湿气流在形成云朵的过程中,要
(2)炎热的夏天,剥开冰棍的包装纸,会看到冰棍周围出现了“白气”,“白气”是
(3)人工降雨时播撒干冰,干冰的作用是
相似题推荐
1月24日,中国研究人员观察到病毒体颗粒是近乎球形或一定程度上多边形,其直径大约100纳米。突刺蛋白呈钉子状向外,并长长地插在病毒衣壳上,突刺蛋白宽度大约7纳米,整个突刺的长度约为23纳米。
新型冠状病毒主要的传播途径还是呼吸道飞沫传播和接触传播,气溶胶和粪口等传播途径尚待进一步明确。
为科学精准做好常态化疫情防控工作,学校的餐厅要对水杯、碗筷餐具等进行加热消毒,把餐具清洗过后,直接煮沸消毒至少需要15分钟时间;学生进入餐厅前要用浓度为75%的酒精进行消毒,就餐后用84消毒液,对餐厅的地面桌面和物品表面全面消毒。
阅读短文,回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/b1ee50bb-19e7-4d2c-b6b0-406dcf36e734.png?resizew=131)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/1a752253-7c5e-45c8-9b5b-3da365564764.png?resizew=225)
(1)2019—nCoV直径大约100纳米=
(2)水银体温计的工作原理是利用液体的
(3)学校餐厅要对水杯、碗筷、餐具等进行加热消毒,把餐具清洗过后直接煮沸消毒至少需要15分钟时间,在沸腾过程中需要持续加热,水的温度
神奇的莱顿弗罗斯特现象
我们知道,如果接触比自己体温高很多或者低很多的物体,我们都极有可能会被烧伤或者冻伤,其根本原因是巨大的温度差会导致相应的身体组织细胞死亡,从而使人受伤。可是在生活中我们也能够发现一些即使温差非常大但是人依旧没有受伤的现象,比如在一些国家和地区的宗教民俗中存在的“过火仪式”,人们赤脚从炽热的炭火上踩过,双脚却完好无损。这是为什么呢?
莱顿弗罗斯特现象由荷兰植物学家赫尔曼·布尔哈夫在1732年首次发现,之后在1756年,德国医生约翰·戈特洛布·莱顿弗罗斯特进行了更深入的研究,并记载于《论普通水的性质》一文之中。文章中提到,当液体接触一个远超液体沸点的物体时,液体就会剧烈汽化,在液体表面会产生一层蒸气,由于蒸气的导热性能很差,从而导致液体和高温物体分隔开来,离开高温物体的液体沸腾的速度就会大大减慢,导致液体能够存在较长时间。
比如,常温的水珠滴落在高温铁板上,水珠中跟铁板接触的部分会迅速沸腾汽化形成水蒸气。与此同时水珠其他部分依旧保持液体的状态,由于水蒸气的导热性比液体水差得多,蒸气层阻隔水直接接触滚烫的铁板,从而大大降低水滴汽化的速度。
但是并不是说只要物体的温度高于液体的沸点,我们就能够看到莱顿弗罗斯特现象。比如把水滴落在滚烫的铁板上,假若铁板的温度仅高于水的沸点()一点,水只会发出嘶嘶声并迅速沸腾。但当铁板温度升高到一定程度的时候,便会产生莱顿弗罗斯特现象,我们称这一温度为莱顿弗罗斯温度点。可见,温度差才是产生莱顿弗罗斯特现象的关键。这一温度点与液体的种类、纯净度、高温物体材质等有关,一般情况下,当铁板的温度到达
左右的时候,就能够观察到水滴的莱顿弗罗斯特现象了。
在一些地区宗教民俗中,人们相信赤脚踩过烧红的炭火能够驱除不幸,相信能够给人带来好运,这是一种淳朴的寄托,这种赤脚踩过炭火的仪式俗称为过火仪式。仪式中的人为什么能够赤脚踩过炭火不被烧伤呢?这其实也是莱顿弗罗斯特现象的应用。人们在赤脚踩过炭火之前,会先将脚在凉水中浸湿,脚掌就不会被烧伤。当然,人们踩过炭火的时间一定要短,否则人就会受伤了。
在一些相对极端的情况之下,事情的发展结果会超出我们的想象,通常的经验判断往往会出现问题。这时候我们除了惊叹之外,更需要认真的思考,冷静的分析,最终找到现象背后的物理原因。
根据短文回答下列问题
(1)发生莱顿弗罗斯特现象时,发生的物态变化是
(2)根据本文内容说明为什么水滴滴在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6942ced48009542a05df878738149c32.png)
(3)根据本文内容说明用手去拿刚刚蒸熟的馒头时,怎么做才能使手不容易烫伤?
制冷与生活
制冷是通过某种方法或技术使空间内的温度在一定时间内低于环境温度的过程。从日常生活到科学领域,都离不开制冷技术。古代,人们通过热传递的方式制冷。如在家里放置冰块,可以达到降暑的目的。现藏于国家博物馆的青铜冰鉴,是我国战国时代就已发明的“原始冰箱”。冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有一缶,如图所示。夏季,鉴击之间装冰块,缶内装食物,就可起到降温的作用;冬季,鉴缶之间装热水,还可起到保温作用。当代制冷有了新的发展,出现了各种制冷方法,广泛应用于生产生活中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/31/2991124226162688/2991456270852096/STEM/9704630e-9967-4dc0-8422-84e3b67ec5bd.png?resizew=326)
液氮制冷,已成为一种非常便捷实用的制冷技术。这项技术是利用了液氮无毒、低温、呈化学惰性等特性,直接接触发生热交换达到制冷效果。液氮的温度能低到-196℃左右,所以制冷非常快,可以直接和生物组织接触,就算立即冰冻也不会破坏生物活性。液氮制冷可应用于食品速冻、病变冷冻医疗、低温实验研究等。二氧化碳制冷被应用于2022年北京冬奥会的场馆制冰上。在国家速滑馆的热力学循环系统内,冰面下的液态二氧化碳吸热实现制冷,使水变成冰,而气态的二氧化碳再经过压缩、冷凝、膨胀等过程,又回到液态状态循环到冰面下。采用二氧化碳制冷,可以实现冰表面温差不超过0.5℃,温差越小,冰面的硬度就越均匀,冰面便越平整。生活中的冰箱制冷、空调制冷,也应用了类似的原理。磁制冷,是利用磁性材料来实现制冷的新技术。磁性材料在外加磁场发生变化时,会表现出吸热、放热的特性,磁制冷就是利用这个特性来实现制冷的。目前,该技术已应用于低温及超低温领域。随着科学技术和社会文明的进步,制冷技术将出现日新月异的变革,最终推动生产技术、科学研究的长足发展。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)2022年我国冬奥会利用冰面下的液态二氧化碳吸热实现制冷,发生的物态变化是
A.汽化 B.凝华 C.升华 D.凝固
(2)结合上文内容,判断下列说法正确的是
A.利用液氮速冻食品时,液氮需要放热
B.往饮料中加冰块和冰鉴制冷的原理不同
C.液氮温度非常低,可以直接接触迅速制冷
D.磁制冷是利用磁性材料在外加磁场发生变化时会吸、放热的特性而实现的
(3)利用液态二氧化碳吸热制冷,使水变成冰,而气态二氧化碳变回液态时又会放出热量。如果你是冬奥场馆制冷系统的设计人员,请简单写出可以实现能量回收再利用的具体措施。
在我们的生活中处处都能发现物态变化,厨房就是一个物态变化的“魔术”间,一进入厨房,我们发现炉子上正架着一口装了水的锅,拧动转钮点燃火开始加热锅里的水并盖上锅盖,几分钟后,我们可以听到咕噜咕噜的水声从锅里传来,揭开锅盖,“一股白气”扑面而来;接着,我们来看看冰箱里有什么,我们看到冰箱上层的隔板上放有先用水洗净一些蔬菜,仔细 观察后发现其中有些蔬菜上“长着”一些小冰粒。当我们把蔬菜拿出放在案板上,不一会儿那些小冰粒就消失了,只剩下一些水珠还留在蔬菜叶上。这时我们再打开冰箱下层的冷冻柜,取出一支冰棍,我们发现冰棍的包装纸上粘着一些白色的粉末。
现象 | 物态变化 |
一股“白气”扑面而来 | |
小冰粒就消失得无影无踪了,只剩下一些水珠还留在菜叶上 | |
冰棍的包装纸上粘着一些白色的粉末物态变化 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/30/05639262-082e-42ba-bed4-d75f74dbb974.png?resizew=366)
(1)下列天气现象,形成原理和雾淞相同的是
A.露 B.雾 C.霜
(2)在雾淞的形成过程中,水的形态变化是
A.由液态变为固态
B.由气态变为液态
C.由气态变为固态
向天取水
地球上,水的三种状态在不断地相互转化。水的物态变化,形成了海洋、陆地、大气间的水循环。
地球上水的储量虽然很多,但是淡水资源非常紧张,仅占全球总水量的百分之二点七。在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水,其中一种人工降雨的方法是把干冰(固态二氧化碳)播撒到冷云中,干冰迅速变成气体吸收大量的热,使其周围环境温度降低,空气中的水蒸气遇冷迅速凝结成小水滴或小冰晶,导致降雨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/1/f8b4dbcb-0212-42e9-899b-2c4e572e11af.png?resizew=155)
水是生命之源,人类一直重视水资源的利用和保护。建造水库便是重要措施之一。
(1)短文中的划线部分包含的物态变化有
(2) 地球上可以直接利用的淡水不足总水量的1%,节约用水、保护水资源是每个公民应尽的义务。下列做法中,不正确的是
A.建议并提倡居民使用节水龙头
B.用喷灌、滴灌的方法浇灌园林或农田
C.将工业废水处理达标后排放
D.将生活污水任意排放
人工降雨
原来,地表水变成的水蒸气上升遇冷凝聚成团便是“云”,云中的微小冰粒直径只有0.01毫米左右,能长时间地悬浮在空中,当它们遇到某些杂质粒子(称为冰核)便可形成小冰晶,而一旦出现小冰晶,水汽就会在冰晶表面迅速凝结,使小冰晶长成雪花,许多雪花粘在一起成为雪片,当雪片大到足够重时就从高空飘落下来,这就是降雪。若雪片在下落过程中碰撞水滴,水滴凝结在雪片上,便形成不透明的冰球(称为雹)。如果雪片下落到温度高于的暖区就熔化为水滴,便下起雨来。有云未必就下雨,是因为冰晶的数目太少了。运用云和降水的物理学原理,通过向云中撒播催化剂(盐粉、干冰或碘化银等),使水滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,称为人工增加降水,其原理是通过撒播催化剂,影响云的物理过程,使在一定条件下本来不能自然降水的云受激发而产生降水;也可使本来能自然降水的云,提高降水效率,增加降水量。撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播、用高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等。和巨量的水滴相比,升上高空的碘化银只是沧海一粟,在如此悬殊的情况下,人们绝不会感觉到碘化银的存在,人工降雨已有一段历史,技术较为成熟,不必对是否造成环境污染心存疑虑。碘化银作为人工降雨的物质比干冰更好,碘化银可以在地上撒播,利用气流上升的作用,飘浮到空中的云层里,因此利用碘化银比干冰降雨更简便易行。
(1)施行人工降雨时,飞机在云层里撒干冰(固态二氧化碳),干冰迅速
(2)上面的文章内涉及的物态变化中放热的有:
(3)听到雷声知道将要下雨,说明声音可以传递
返回舱的回家之旅
经历了长达23天的飞行,在月球成功取样后,嫦娥五号返回舱于2020年12月17日凌晨1点精准地降落在内蒙古四王子旗地区。
返回舱在返回过程中要应时多种挑战,首先要应对的是高温。返回舱在利用半弹道跳跃(打水漂)再次进入大气层时的遮度约为7.9km/s,它与大气的剧烈摩擦最高可产生3000℃左右的高温,我们知道,在温度为1600℃时,就能熔化钢铁,在3000℃时,即使是金刚石也会熔化,为什么嫦娥五号的返回舱没有被烧毁,而仅仅只是被“烤至金黄”?这是因为我国的神舟系列飞船采用了自主研制开发的烧蚀防热技术,就是用先进的防热材料技术给返回舱穿上一层25mm厚的“防热衣”,防热材料在高温作用下,自身分解、熔化、蒸发和升华,在消耗表面质量的同时带走大量的热,使表面温度大幅下降;同时还有一层辐射式防热和隔热材料,使热量不能传递到舱内,最终可使返回舱内部的温度控制在30℃左右。除了高温,返回舱返回过程中还要经过一个距地面35km到80km的黑障区,返回舱通过黑障区时,外壳温度为2000℃左右,高温使返回舱周围的空气电离形成等离子体,屏蔽了电磁波的通过,因此会丧失与外界的无线电联系,这段时间地面人员无法得知返回舱的实时状况,也无法对返回舱进行控制,只能通过进入黑障前进行精准的调控,才能使它顺利通过黑障区。返回舱在到达地面前的最后一道难关是在距地面约10km处要用降落伞减速。嫦娥五号返回舱共有三把伞:引导伞、减速伞和主伞,其中主伞面积可以达到1200m2左右,只有让降落伞顺利开伞才能在巨大阻力作用下,在返回舱到达地面前减速到6m/s左右,确保返回舱安全着陆。
嫦域五号月球取样的成功,在世界面前彰显了我国航天科技的伟大成就,更让我们为祖国的强大而自豪。
(1)为什么降落伞上伞的面积要做得尽量大一些?
(2)返回舱经过稠密大气层时为什么会出现高温?如何使返回舱内部的温度保持在30℃左右?
(3)返回舱航返回过程中,地面工作人员与返回舱之间利用什么传送信号?当返回舱出现黑障时,为什么无法传送信号?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/4/2756935244210176/2757242624090112/STEM/e366c8bd-aedd-4196-920d-39ce1896676b.png?resizew=150)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/4/2756935244210176/2757242624090112/STEM/056de6dd-fb7d-4d01-9860-e84b1ffe6dc3.png?resizew=110)
雪的形成
雪是从云中降落到地面的雪花形态的固体水,它由大量白色不透明的冰晶和其聚合物(雪团)组成.在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,叫做晶核,通常会在低于零下10℃的环境下形成,晶核周围的水蒸气分子在冷空气作用下,围着晶核开始凝华,使晶核逐渐变大,成为雪晶.当雪晶增大到能够克服浮力时,便落到地面,这就是雪花.水蒸气的多少和温度的高低造成了雪花多少、大小和形状的差异。
降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0℃,接近地面的气温一般不能低于4℃.当靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面.这叫做降“湿雪”,或“雨雪并降”。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
2020年12月超强寒流来袭,我国很多地区迎来大降雪.为了应对下雪可能对交通的影响,交警和路政部门提前布局,做好了向路面撒盐除雪,并出动铲雪车进行铲雪作业的准备预案。
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核发生
(2)下列属于雪的形成条件的是
A.云层水气充足
B.云层下气温较高
C.云层中气温较低
D.云层中有较冷的晶核
(3)向路面撒盐除雪的原理是盐水凝固点比水的凝固点