高中物理第4章氣體43飽和汽教案魯科版選修-閱讀頁(yè)
2025-06-25 02:21本頁(yè)面
【正文】 的時(shí)候，可以看出有兩個(gè)獨(dú)立的醚蒸汽區(qū)域：一個(gè)在頭部，一個(gè)在尾部。要做到這一點(diǎn)也不困難，只要把鴨頭的表面用善于吸水又容易讓水分蒸發(fā)的多孔材料來做就行了。這又轉(zhuǎn)過來會(huì)使頭部那個(gè)小玻璃球里的飽和蒸汽冷凝，壓力也就隨著降低。重心位置移動(dòng)了，小鴨就慢慢俯下身子一直到水平的位置。第一，小鴨的嘴浸了一下水，這樣就又把自己頭上的棉套子打濕。于是小鴨又直立了起來。這樣看來，小鴨頭部的水不斷蒸發(fā)所吸取的周圍空氣的熱量，就是使這種奇妙的小鴨能夠活動(dòng)的原動(dòng)力。思考探究飲水小鴨中的液體為什么要用醚呢？這里用了醚的什么性質(zhì)？看了上面的講解，你明白飲水小鴨的原理了嗎？你難道不想自己做一個(gè)飲水小鴨嗎？3．太空中古怪的沸騰液體沸騰是地球上司空見慣的現(xiàn)象，但它卻是一個(gè)十分復(fù)雜的物理過程。浮力使氣泡急速上升，因此產(chǎn)生劇烈的“沸騰”。而弄清沸騰的機(jī)理對(duì)工程技術(shù)人員是很重要的，這不僅僅關(guān)系到咖啡壺，更關(guān)系到宇宙飛船中的動(dòng)力和空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。從1992到l996年，在航天飛機(jī)所進(jìn)行的5次飛行使命中，他們使用液體氟里昂進(jìn)行了一系列的沸騰實(shí)驗(yàn)。例如在太空中，液體在無重力條件下沸騰時(shí)不是生成了上萬的升騰的小氣泡，而是產(chǎn)生一個(gè)在液體中起伏的巨大的氣泡，且不斷奪下其他的小氣泡。：弗朗西斯這些錄像的確十分有趣，但是科學(xué)家研究沸騰問題的熱情絕不僅僅是出于簡(jiǎn)單的好奇。太空中的沸騰知識(shí)也將在某一天被用來制造太空站上的發(fā)電站，它用太陽(yáng)光使液體沸騰產(chǎn)生蒸汽，然后通過推動(dòng)渦輪機(jī)產(chǎn)生電力，這樣的研究同樣也將在地球上得到應(yīng)用。 “沸騰現(xiàn)象是如此復(fù)雜，以至于我們對(duì)它的大部分理解是基于經(jīng)驗(yàn)，而不是建立在基本的物理方程之上的。失重環(huán)境使對(duì)流和浮力的影響消失，這個(gè)差異可以解釋為什么地球上的沸騰液體的行為與太空中如此不同。比如說，如果你試圖研究地球這樣一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，你就需要先研究一個(gè)變量少一些的比地球簡(jiǎn)單的對(duì)象?！? 當(dāng)液體在太空中被加熱時(shí)，由于沒有重力的作用，液體中比較熱的部分不再上升，而是緊靠著加熱器的表面停留并被繼續(xù)變熱，而遠(yuǎn)離加熱器的區(qū)域則相對(duì)較冷。但是，由蒸汽形成的氣泡不會(huì)沖出液面，而是結(jié)合成一個(gè)在液體內(nèi)部晃動(dòng)的巨大的氣泡?！ ?shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人赫爾曼他說：“我們對(duì)許多問題還沒有很好地理解。這些早期實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)在航天飛機(jī)中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)提供了指南，但這匆忙的一瞥實(shí)在不能與在航天飛機(jī)上長(zhǎng)達(dá)幾分鐘的觀察相比。默特解釋說：“這種相互作用就發(fā)生在加熱器的固體與液體的接觸面上，因?yàn)橐后w表面折射的影響，從下面是無法看清楚的。這樣它既能夠讓可見光自由穿過，又能像一大塊金子一樣導(dǎo)電。例如，隨著實(shí)驗(yàn)溫度的不同，那個(gè)巨大的氣泡有時(shí)漂浮在液體的中心，有時(shí)則附著在與加熱器相鄰的表面。而確切地了解發(fā)生這種情形的條件，對(duì)設(shè)計(jì)太空艙系統(tǒng)中依靠沸騰工作的裝置是至關(guān)重要的。假如還有一些不確定的因素，那就應(yīng)該繼續(xù)設(shè)計(jì)出更好的實(shí)驗(yàn)去弄清楚它。隨著科學(xué)家對(duì)液體沸騰現(xiàn)象更深入的了解，工程師將會(huì)對(duì)制冷和動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)以便更好地服務(wù)于人類，這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。那就請(qǐng)同學(xué)們保持你的好奇心吧，好好想想周圍的一些哪怕司空見慣的現(xiàn)象，有可能你會(huì)改變?nèi)祟惖纳睿?br />
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