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問題46. 物態(tài)變化知識(shí)在生活中有哪些應(yīng)用？
◇學(xué)生提問
青藏鐵路路基兩旁各插有一排碗口粗細(xì)、高約2米的鐵棒(如圖46-1所示)，我們叫它熱棒。熱棒在路基下還埋有5米深，整個(gè)棒體是中空的，里面封裝有適量液氨。熱棒的工作原理很簡(jiǎn)單：當(dāng)路基溫度上升時(shí)，液態(tài)氨受熱發(fā)生 ① ，上升到熱棒的上端，通過散熱片將熱傳導(dǎo)給空氣，氣態(tài)氨由此冷卻 ② 變成了液態(tài)氨，又沉人了棒底。這樣，熱棒就相當(dāng)于一個(gè)天然“制冷機(jī)”。這是我國科技工作者為解決“千年凍土”的許多創(chuàng)新和發(fā)明之一。請(qǐng)問文中空格處的物態(tài)變化名稱是（ ）
A．①汽化②液化　　　　　B．①液化②汽化
C．①升華②液化 　　　D．①升華②凝華
這道題目的答案選A，展示了汽化和液化在工程技術(shù)中的重要應(yīng)用。老師，物態(tài)變化的知識(shí)在生活和生產(chǎn)中還有哪些應(yīng)用，我想多了解些？
◇問題探究
熔化和凝固的應(yīng)用（重要性：★★★★）
老師：別急，我們先來看看熔化和凝固的應(yīng)用吧。
如圖所示，這是利用熔化和凝固制造塑料盆的原理。其實(shí)生活中許多用品都是這樣制造的，你能列舉出一些嗎？
學(xué)生：我想想，家中使用的各種塑料用品、玻璃用品、金屬制品都是利用熔化和凝固過程制造的；那火車、汽車所用的零部件也大多是通過這兩種物態(tài)變化制成的吧？
這兩種物態(tài)變化還有哪些應(yīng)用呢？
老師：有啊？你想想，夏天為什么大家都喜歡吃冰糕呀？冬天儲(chǔ)存蔬菜的地窖里常放幾桶水，這又是什么道理呢？
學(xué)生：哦，知道了：因?yàn)槿刍鼰幔覀兂员馐抢帽刍鼰醽磉_(dá)到降溫的目的。地窖里的水作用應(yīng)該正好相反，是利用水在凝固的時(shí)候向外放熱使地窖內(nèi)氣溫不致太低，防止蔬菜被凍壞吧。
汽化和液化的應(yīng)用（重要性：★★★★）
老師：你回答的很好!剛才的題目體現(xiàn)了汽化和液化在工程技術(shù)中的應(yīng)用了，你知道其他方面還有應(yīng)用嗎？
學(xué)生：這個(gè)我知道一些，利用夏天我們常常在教室里灑水，利用水蒸發(fā)吸熱來降溫；如圖所示，我感冒發(fā)燒的時(shí)候，媽媽在我額頭上擦些酒精，我的體溫就能降低一些，這也是利用了蒸發(fā)吸熱的道理。
老師，家用電冰箱的致冷原理也涉及到汽化與液化的，您給我講講吧？
老師：如圖所示，電冰箱的致冷設(shè)備由蒸發(fā)器A、壓縮機(jī)K、冷凝器V等部分組成。
冷凝劑在蒸發(fā)器A中蒸發(fā)吸熱，變?yōu)檎魵猓@樣使冷凍室溫度降低；壓縮機(jī)K將冷凝劑的蒸氣壓縮，蒸氣溫度升高；高溫、高壓蒸氣在冷凝器V中，通過散熱裝置將熱傳給外界空氣，蒸氣冷卻并液化；液化后的冷凝劑通過過濾器和毛細(xì)管又進(jìn)入蒸發(fā)器A。
學(xué)生：老師，升華和凝華又有哪些應(yīng)用呀？
升華和凝華的應(yīng)用（重要性：★★★★）
老師：下面這幅圖是經(jīng)典神話、電視連續(xù)劇《西游記》的一張劇照，畫面中地面上云霧繚繞，仿佛人在仙境之中，你知道這種效果是怎么產(chǎn)生的嗎？
現(xiàn)象經(jīng)常從新聞報(bào)道中了解到某地實(shí)施了人工降雨，其原理又是什么呢？
學(xué)生：呵呵，你一提醒我想起來了，原理一樣，都是利用干冰的升華迅速吸熱的原理。通過在地面上灑少量碎干冰，使地面附近的溫度迅速降低，所以大量水蒸氣在地面附近遇冷，液化成的小水珠聚在地面附近，就形成了云霧效果；而把干冰撒入一定高度的冷云層中，干冰升華使空氣的溫度急劇下降，部分水蒸氣便凝華成小冰粒。這些小冰粒逐漸變大而下落，遇到暖氣流就熔化為雨點(diǎn)降落到地面上。這就形成了人工降雨。
老師，我還想到了升華現(xiàn)象的一個(gè)應(yīng)用：媽媽從超市買了樟腦丸，把它安放在衣柜里，利用樟腦丸緩慢升華產(chǎn)生的稀薄氣體驅(qū)蟲呢!
老師：呵呵，你知道的東西還真不少呀!其實(shí)物態(tài)變化的應(yīng)用非常多，你可以查找相關(guān)資料，然后給我講一講。
◇學(xué)生筆記
物態(tài)變化在生活中的應(yīng)用：
1.利用熔化和凝固制造生活用品或機(jī)器零部件；
2.利用熔化、汽化、升華現(xiàn)象吸熱；
3.利用液化、凝固放熱。
◇要點(diǎn)訓(xùn)練
1.我國民間有句諺語：“水缸穿裙子，天就要下雨。”其中，“水缸穿裙子”是指盛水的水缸外表面出現(xiàn)了一層密密麻麻的小水珠。小水珠是由( )
A.水缸中的水蒸發(fā)形成的 B.空氣中的水蒸氣液化形成的
C.水缸中的水汽化形成的 D.空氣中的水蒸氣凝華形成的
答案：B
解析：這是我國勞動(dòng)人民的智慧：利用液化現(xiàn)象對(duì)氣象進(jìn)行預(yù)報(bào)。如果水缸外面液化形成的小水珠多，則說明空氣濕度大，容易形成降雨。
2.下列措施中，能使蒸發(fā)變快的是（　）
A、用電吹風(fēng)機(jī)吹頭發(fā)　　　　B、給墨水瓶加蓋
C、用地膜覆蓋農(nóng)田　　　　　D、把新鮮的蘋果裝入塑料袋。
答案：A
解析：加快蒸發(fā)的方法有：提高液體的溫度、增大液體的表面積、加快液體表面上的氣流速度。A選項(xiàng)是加快了液體表面上的氣流速度；B、C、D選項(xiàng)都是減小了液體的表面積。
3.現(xiàn)代建筑出現(xiàn)一種新設(shè)計(jì)：在墻面裝飾材料中均勻混入顆粒狀的小球，球內(nèi)充入一種晶體材料，當(dāng)溫度升高時(shí)，球內(nèi)材料熔化吸熱；當(dāng)溫度降低時(shí)球內(nèi)材料凝固放熱，使建筑物內(nèi)溫度基本保持不變。下圖中表示球內(nèi)材料熔化圖象的是 ( )
答案：C
解析：這是利用熔化吸熱和凝固放熱來調(diào)節(jié)室溫的典型事例。由于當(dāng)溫度升高時(shí)，球內(nèi)材料就熔化；當(dāng)溫度降低時(shí)球內(nèi)材料就凝固。該材料沒有熔點(diǎn)，所以是非晶體。
4.將少量粉末狀的樟腦裝入燒瓶，用酒精燈緩緩加熱，封閉在瓶?jī)?nèi)的樹枝上逐漸出現(xiàn)玲瓏潔白的“人造雪景”，取出樹枝，美麗的“雪景”會(huì)慢慢消失，消失時(shí)發(fā)生的物態(tài)變化是( )
A、汽化　　　　　B、液化　　　　　　C、升華　　　　　D、凝華
答案：C
解析：這是拍攝電影、電視劇時(shí)經(jīng)常使用的方法，利用升華現(xiàn)象創(chuàng)造一種冰天雪地的場(chǎng)景。樟腦是一種在常溫下緩慢升華的物質(zhì)，一加熱升華加快，然后又在溫度略低的樹枝上凝華為小顆粒，形成了“玉樹瓊枝”；取出樹枝，這樣樟腦又慢慢升華了。
5.下列是對(duì)我們生活中常見的一些熱現(xiàn)象的解釋，其中正確的是（　）
Ａ．冬天在菜窖里放幾桶水，利用水凝固放熱防止菜被凍壞
Ｂ．衣柜里的樟腦丸變小是因?yàn)檎聊X丸蒸發(fā)了
Ｃ．清晨花草上的小露珠是由空氣液化而形成的
Ｄ．發(fā)燒時(shí)在身體上擦些酒精降溫是因?yàn)榫凭臏囟鹊?br/>答案：A
解析：A、B、D三個(gè)選項(xiàng)是生活中利用物態(tài)變化的事例。冬天在菜窖里放幾桶水，利用水凝固放熱防止菜被凍壞；樟腦丸變小是因?yàn)檎聊X丸升華了；發(fā)燒時(shí)在身體上擦些酒精降溫是利用酒精蒸發(fā)吸熱；清晨花草上的小露珠是由水蒸氣液化而形成的，并非空氣液化而成。
6.用蒸籠蒸饅頭，是上層還是下層蒸格中的饅頭先熟呢？小明仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)：高溫的水蒸氣經(jīng)過多層蒸格向上升，遇到冷的蒸籠蓋時(shí)，大量水蒸氣發(fā)生　　　　　現(xiàn)象，　　　　　很多熱量，使　　　層蒸格中的饅頭先熟。有經(jīng)驗(yàn)的師傅拿剛出籠的饅頭前，先將手沾點(diǎn)水，這樣做主要是利用　　　　　，使手不會(huì)被燙傷。
答案：液化 　放出　 上　 汽化吸熱
解析：蒸饅頭是利用了水沸騰時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣在饅頭周圍再次液化放出的大量熱量，使饅頭由生變熟的；剛出籠的饅頭溫度很高，手沾點(diǎn)水，可利用水汽化吸熱，從而防止手被燙傷。
7. 2008年5月12日，四川省汶川地區(qū)發(fā)生了強(qiáng)烈地震、抗震搶險(xiǎn)中的許多場(chǎng)面給人們留下了難忘的印象。災(zāi)區(qū)一青年為防止液化石油卸罐在烈日的曝曬下發(fā)生爆炸，將液化石油氣罐的一部分埋入土中，并在其周圍倒插了幾個(gè)裝滿水的啤酒瓶。
（1）液化石油氣在常溫下裝入罐中時(shí)，采取 方法使氣體液化。
（2）罐中的液化石油氣在陽光照射下溫度升高，內(nèi)能 ，壓強(qiáng)增大，容易發(fā)生爆炸。
（3）瓶中的水緩慢流入土中，在逐漸蒸發(fā)的過程要 熱量，可以降低液化石油氣罐的溫度，保證安全使用。
答案：（1）壓縮體積　（2）增大　（3）吸收
解析：這是水蒸發(fā)吸熱，來降低液化石油氣罐的溫度，保證安全使用。

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