空间站如何应对“冰火两重天”
中国空间站位于距离地面约400km的太空环境中,由于没有大气层的保护,空间站表面温度最高可达150℃以上,最低可达﹣100℃以下。在这种“冰火两重天”的太空环境中,为保证航天员能有一个适宜工作和生活的空间站环境,就需要热控系统来实现温度的控制。
空间站的热控系统中的“中央空调”——流体回路是空间站热控系统的核心,通过特殊液体在管路内的循环实现散热和补热功能。空间站的外部还涂有银闪闪的低吸收——低发射型热控涂层。低吸收,顾名思义就是涂层材料自身具有较低的太阳光吸收特性,可有效减弱太阳辐照导致的温度升高。低发射,则是指涂层具有较低的红外发射率,可有效阻隔飞船内部向外部深冷环境的辐射,避免舱内温度的不断降低。
(1)中国空间站位于距离地面约
(2)一束光射向神舟飞船表面,这束光大部分会被飞船的低吸收﹣低发射型热控涂层
(3)空间站的热控系统中的“中央空调”——流体回路中的特殊液体,为了实现散热和补热功能,应具有什么热学特征:
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中国智造“超薄玻璃”
超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃,是电子信息显示产业用来做手机、电脑、电视显示屏等的基础材料。2018年4月,中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃,每个环节需要调整的参数都非常多。窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃,使原料熔化为一体,原料中还必须有熔点高于其他原料的金属元素。锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤,窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中,玻璃液浮在锡液表面,再用拉边机将玻璃拉薄,玻璃温度逐渐降低、变硬成型,故此工艺称为浮法工艺。
经过测试,我国用浮法工艺制造的超薄玻璃,在受到一辆小汽车以150km/h的速度撞击时仍完好无损。
(1)我国用浮法工艺制造的超薄玻璃的厚度为0.12mm,合
(2)制造超薄玻璃
(3)浮法工艺制成的超薄玻璃是
(4)浮法工艺制成的超薄玻璃与常规的同类玻璃相比的优点:
2020年初新冠肺炎肆虐全球
(1)新冠病毒的直径约为0.1微米,合
(2)专家指出,75%的酒精(即配制所使用的纯酒精和水的体积比是3:1)可有效灭活病毒。若总体积等于纯酒精和水的体积之和,则配制好的75%的酒精的密度是
(3)治疗新冠肺炎重症患者通常在负压病房内进行。负压病房是指利用特殊的装置使病房内的气压低于病房外的气压。考虑到病房内的空气中病毒浓度比较高,使用负压病房的好处是
2019新型冠状病毒,2020年1月12日,世界卫生组织正式将其命名为2019﹣nCoV。冠状病毒是一个大型病毒家族,已知可引起感冒以及中东呼吸综合征(MERS)和严重急性呼吸综合征(SARS)等较严重疾病。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株。
1月24日,发布了由中国疾病预防控制中心病毒预防控制所成功分离的我国第一株病毒毒种信息及其电镜照片、新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列等中国国内首次发布的重要权威信息,并提供共享服务。研究人员观察到病毒体颗粒是近乎球形或一定程度上多形,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。通过流行病学调查显示,病例多可以追踪到与确诊的病例有过近距离密切接触的情况。
为科学精准做好常态化疫情防控工作,确保2020年秋季学期顺利开学,市教体局要求各学校认真贯彻上级要求,提前做好疫情防控预案,确保广大师生的生命健康。为此紧急调拨测温枪、水银体温计等测温装置,确保入校安全第一关。要求有餐厅的学校要对水杯、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:
(1)2019﹣nCoV直径大约100纳米=
(2)学校在校门口近距离测量体温的测温枪是利用了
(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
疫情防控就在我们身边
2020年新春之际,我国出现了罕见的“新冠”肺炎病毒,该病毒可通过空气传播。为抗击“新冠”肺炎疫情,迎接同学们安全返校,学校购买了一种喷雾器给操场、教室、饭堂等地方喷洒消毒剂。这种喷雾器工作时的示意图如题图甲所示,当推动活塞时,瓶中的液体就从管口喷出。
5月7日,同学们戴上口罩高高兴兴返校上学。当大家来到学校门口时,闯到了一股刺鼻的84消毒液的味道,且在温度越高的地方这种现象越明显。随后,同学们按要求排队测体温入校。入校后同学们用含有酒精的消毒水洗手。在课堂上,老师播放武汉火神山医院建设场景,如图乙所示是压路机正在碾压地面,历时10天,火神山医院从建设到完工,“中国速度”再次震惊世界,“基建狂魔”的称号名副其实。
请回答下列问题:(1)如图甲所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强
(2)同学们回到学校闻到了一股刺鼻的84消毒液的味道,这是一种
(3)用含有酒精的消毒水洗手后觉得凉快,是因为酒精
(4)如图乙所示,压路机正在碾压地面,将地面压平、压实是利用了力可以改变
过冷水是指达到或低于凝固点时却没有凝固成冰的水。水凝固成冰的一个必要条件是:必须有凝结核,当温度低到冰点之下时,如果水太过纯净,水中没有一个凝结核来结晶,那么即使在之下也不会结冰,还保持着液态,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,都能让水迅速凝固,温度回升到凝固点。
水的沸腾也需要一个类似的条件,但不是凝结核,而是水中的微小气泡或容器壁表面的微小气泡或容器表面极其微小的裂纹中的空气,否则极易形成过热水。
当天空中的飞机穿过有过冷水的云层时,云中的过冷水遇到飞机,会马上结成冰,飞机就容易发生坠机事故。
(1)过冷水的状态是
A.固态 B.液态
C.固液共存态 D.以上三种情况都有可能
(2)过冷水的形成原因是因为水中缺少
(3)冻雨是初冬或冬末春初时节的一种灾害性天气,冻雨是一种温度低于的过冷水,其外观同一般雨滴相同,当它落到温度为以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨凇。雨凇的形成是
(4)材料中提到的不仅有过冷水,还有过热水,请根据过冷水的定义,说出过热水是指
(5)动画片海尔兄弟之《冰川危机》中有这样一个片段:一个池塘里的水在以下仍未结冰,如果你是编剧,你准备让海尔兄弟做些什么就可以使湖水冻结成冰
超声波加湿器
超声波加湿器以体积小、静音、加湿均匀而深受用户喜爱。超声波加湿器原理是什么呢?如图甲是某款超声波加湿器,它是利用超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波,将水打散成直径为3~5微米的细小水雾颗粒。加湿器加湿效果如何呢?物理学中将某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示。研究发现:相对湿度越大,水蒸发得越慢。为此人们设计了图乙所示的“干湿球湿度计”测定空气中的相对湿度。干湿球湿度计是用两支相同的温度计并列制成的,其中玻璃泡裸露的称为干球温度计,用湿棉布包裹住的称为湿球温度计。已知部分室温下的相对湿度表如图所示。
相对湿度 室温/℃ | 干湿球温度计示数差 | |||
1℃ | 2℃ | 3℃ | 4℃ | |
15 | 90% | 80% | 71% | 62% |
18 | 91% | 82% | 74% | 66% |
21 | 92% | 83% | 76% | 68% |
24 | 93% | 85% | 79% | 74% |
(2)加湿器工作时,喷出的水雾最终使空气湿度增大的原因是:水雾发生了
(3)关于加湿器和干湿球湿度计,下列判断正确的是
A.正常工作时,加湿器的响度约为70dB
B.加湿器喷口外的白雾是液化形成的
C.干湿球温度计示数差越小,表示当时空气越干燥
D.包裹湿球温度计玻璃泡的棉布不能用酒精沾湿
(4)图乙所示的干湿球湿度计玻璃泡部分已被遮挡,由图可推测湿球温度计是
(5)某天中午,小明看到干温度计的示数为26℃,湿温度计示数为21℃。到了晚上,小明看到干温度计的示数为15℃,湿温度计示数为10℃。由此可判断:晚上空气的相对湿度
嫦娥四号的“三双眼睛”
2019年1月3日,嫦娥四号月球探测器成功登陆月球,成为人类历史上首个在月球背面实现软着陆的月球探测器。嫦娥四号与嫦娥三号一样,仍由着陆器和巡视器(又叫月球车)组成。嫦娥四号探测任务的成功依赖于探测器上的三大光学装备-激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪。
其中,激光测距敏感器和激光三维成像敏感器是嫦娥四号落月过程中必不可少的“眼睛”,堪称确保探测器安全着陆最关键、最核心的技术装备。在嫦娥四号着陆器距离月面15千米高度时,激光测距敏感器开始工作。每秒向月面发射两次激光脉冲,在月球表面接近真空的环境下,激光几乎可以毫无损失的到达月球表面。激光测距敏感器通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔、获得嫦娥四号着陆器相对于月面的精确距离。当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时,激光三维成像敏感器开始工作;采集月面的三维图像,将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来,确保探测器降落在安全区域。如此精细的扫描成像工作,在短短几秒内就完成了。
此外,嫦娥四号携带的月球车(玉兔二号)装载了“红外眼”一红外成像光谱仪。其工作原理是将一束包含不同频率的红外线照射到月面物质上,当物质吸收了一定频率的红外线后,相应频率的射线被减弱。通过比较红外线被吸收的情况(吸收光谱)分析出月球表面物质的成分。
激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪共同构成了嫦娥四号的“三双眼睛”,助力嫦娥四号高效精准的完成月球探测任务。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在三大光学装备中,能够识别月球表面平整程度,确保探测器降落在安全区域的是
(2)在嫦娥四号落月过程中,激光测距敏感器开始工作时,向月面发射一束激光脉冲,
(3)利用超声波回声测距也是一种重要的测距方式。嫦娥四号的落月过程
(4)红外成像光谱仪是利用红外线工作的光学装备,请你再列举一个应用红外线的实例:
红外线防盗报警器
红外线防盗报警器是利用红外线工作的防盗报警装置,主要是由红外发射器、红外接收器,喇叭组成(如图).其原理是:红外发射器发出一束较强的红外线,红外接收器可接收红外线,当盗贼遮挡在红外线发射器和红外接收器之间,即挡住红外线,此时红外接收器无法接收到红外线,便驱动喇叭报警,从而达到防盗的目的.
(1)喇叭发出的声音是通过
(2)红外线是人眼看不见的光,具有显著的
(3)红外线发射器发出的一束较强的红外线是沿
(4)红外线
(5)红外线看不见,摸不着,你怎样说明红外发射器和接收器间是否有红外线?请简述:
智能洁具
随着科技的迅猛发展,人们的生活变得越来越便利,家居的智能化水平在不断提高。我国的洁具产品不断更新,自动化、智能化、人性化产品不断出现在消费者眼前。如智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等,它们都具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能。
智能洁具按感应的原理分为三类:①红外线感应洁具:这种是通过红外线反射原理,当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内,红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管,通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀,电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制出水;当人体的手或身体离开红外线感应范围,电磁阀没有接受信号,电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制关水。②电容感应洁具:这种产品是通过感测到人体自身所带微量电荷感应,技术水平相对较高。③微波感应洁具:这种产品是检测流水,通过物体表面的水流波形的不同做出出水指令。
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S1切断电源。装有红外线感应装置的某智能化马桶具有自动翻盖、自动加热、活水即热、热水清洗,暖风烘干、自动冲洗等功能,设计上更为人性化,当人走近的时候,马桶会自动翻盖,当感受到压力的时候会自动加热,启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能,当人离开的时候,马桶会自动进行冲洗并且合盖。下表为该洁具的部分参数。
额定电压 | 220V | 清洗喷水量 | 0.8L/min~1.2L/min |
烘干机额定功率 | 180W | 加热器额定功率 | 2100W |
(1)红外线感应装置利用
(2)当图甲电磁铁线圈中电流从a流入b流出时,电磁铁下端是
(3)该洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,则加热器的效率为
(4)图乙为该洁具的温控装置原理图。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。适当