物态变化知识在生活中有哪些应用？

问题46.物态变化知识在生活中有哪些应用？◇学生提问青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒(如图46-1所示)，我们叫它热棒。热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面封装有适量液氨。热棒的工作原理很简单：当路基温度上升时，液态氨受热发生①，上升到热棒的上端，通过散热片将热传导给空气，气态氨由此冷却②变成了液态氨，又沉人了棒底。这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”。这是我国科技工作者为解决“千年冻土”的许多创新和发明之一。请问文中空格处的物态变化名称是（）A．①汽化②液化B．①液化②汽化C．①升华②液化D．①升华②凝华这道题目的答案选A，展示了汽化和液化在工程技术中的重要应用。老师，物态变化的知识在生活和生产中还有哪些应用，我想多了解些？◇问题探究熔化和凝固的应用（重要性：★★★★）老师：别急，我们先来看看熔化和凝固的应用吧。如图所示，这是利用熔化和凝固制造塑料盆的原理。其实生活中许多用品都是这样制造的，你能列举出一些吗？学生：我想想，家中使用的各种塑料用品、玻璃用品、金属制品都是利用熔化和凝固过程制造的；那火车、汽车所用的零部件也大多是通过这两种物态变化制成的吧？这两种物态变化还有哪些应用呢？老师：有啊？你想想，夏天为什么大家都喜欢吃冰糕呀？冬天储存蔬菜的地窖里常放几桶水，这又是什么道理呢？学生：哦，知道了：因为熔化吸热，我们吃冰糕是利用冰熔化吸热来达到降温的目的。地窖里的水作用应该正好相反，是利用水在凝固的时候向外放热使地窖内气温不致太低，防止蔬菜被冻坏吧。汽化和液化的应用（重要性：★★★★）老师：你回答的很好!刚才的题目体现了汽化和液化在工程技术中的应用了，你知道其他方面还有应用吗？学生：这个我知道一些，利用夏天我们常常在教室里洒水，利用水蒸发吸热来降温；如图所示，我感冒发烧的时候，妈妈在我额头上擦些酒精，我的体温就能降低一些，这也是利用了蒸发吸热的道理。老师，家用电冰箱的致冷原理也涉及到汽化与液化的，您给我讲讲吧？老师：如图所示，电冰箱的致冷设备由蒸发器A、压缩机K、冷凝器V等部分组成。冷凝剂在蒸发器A中蒸发吸热，变为蒸气，这样使冷冻室温度降低；压缩机K将冷凝剂的蒸气压缩，蒸气温度升高；高温、高压蒸气在冷凝器V中，通过散热装置将热传给外界空气，蒸气冷却并液化；液化后的冷凝剂通过过滤器和毛细管又进入蒸发器A。学生：老师，升华和凝华又有哪些应用呀？升华和凝华的应用（重要性：★★★★）老师：下面这幅图是经典神话、电视连续剧《西游记》的一张剧照，画面中地面上云雾缭绕，仿佛人在仙境之中，你知道这种效果是怎么产生的吗？现象经常从新闻报道中了解到某地实施了人工降雨，其原理又是什么呢？学生：呵呵，你一提醒我想起来了，原理一样，都是利用干冰的升华迅速吸热的原理。通过在地面上洒少量碎干冰，使地面附近的温度迅速降低，所以大量水蒸气在地面附近遇冷，液化成的小水珠聚在地面附近，就形成了云雾效果；而把干冰撒入一定高度的冷云层中，干冰升华使空气的温度急剧下降，部分水蒸气便凝华成小冰粒。这些小冰粒逐渐变大而下落，遇到暖气流就熔化为雨点降落到地面上。这就形成了人工降雨。老师，我还想到了升华现象的一个应用：妈妈从超市买了樟脑丸，把它安放在衣柜里，利用樟脑丸缓慢升华产生的稀薄气体驱虫呢!老师：呵呵，你知道的东西还真不少呀!其实物态变化的应用非常多，你可以查找相关资料，然后给我讲一讲。◇学生笔记物态变化在生活中的应用：1.利用熔化和凝固制造生活用品或机器零部件；2.利用熔化、汽化、升华现象吸热；3.利用液化、凝固放热。◇要点训练1.我国民间有句谚语：“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现了一层密密麻麻的小水珠。小水珠是由()A.水缸中的水蒸发形成的B.空气中的水蒸气液化形成的C.水缸中的水汽化形成的D.空气中的水蒸气凝华形成的答案：B解析：这是我国劳动人民的智慧：利用液化现象对气象进行预报。如果水缸外面液化形成的小水珠多，则说明空气湿度大，容易形成降雨。2.下列措施中，能使蒸发变快的是（）A、用电吹风机吹头发B、给墨水瓶加盖C、用地膜覆盖农田D、把新鲜的苹果装入塑料袋。答案：A解析：加快蒸发的方法有：提高液体的温度、增大液体的表面积、加快液体表面上的气流速度。A选项是加快了液体表面上的气流速度；B、C、D选项都是减小了液体的表面积。3.现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混入颗粒状的小球，球内充入一种晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热；当温度降低时球内材料凝固放热，使建筑物内温度基本保持不变。下图中表示球内材料熔化图象的是()答案：C解析：这是利用熔化吸热和凝固放热来调节室温的典型事例。由于当温度升高时，球内材料就熔化；当温度降低时球内材料就凝固。该材料没有熔点，所以是非晶体。4.将少量粉末状的樟脑装入烧瓶，用酒精灯缓缓加热，封闭在瓶内的树枝上逐渐出现玲珑洁白的“人造雪景”，取出树枝，美丽的“雪景”会慢慢消失，消失时发生的物态变化是()A、汽化B、液化C、升华D、凝华答案：C解析：这是拍摄电影、电视剧时经常使用的方法，利用升华现象创造一种冰天雪地的场景。樟脑是一种在常温下缓慢升华的物质，一加热升华加快，然后又在温度略低的树枝上凝华为小颗粒，形成了“玉树琼枝”；取出树枝，这样樟脑又慢慢升华了。5.下列是对我们生活中常见的一些热现象的解释，其中正确的是（）Ａ．冬天在菜窖里放几桶水，利用水凝固放热防止菜被冻坏Ｂ．衣柜里的樟脑丸变小是因为樟脑丸蒸发了Ｃ．清晨花草上的小露珠是由空气液化而形成的Ｄ．发烧时在身体上擦些酒精降温是因为酒精的温度低答案：A解析：A、B、D三个选项是生活中利用物态变化的事例。冬天在菜窖里放几桶水，利用水凝固放热防止菜被冻坏；樟脑丸变小是因为樟脑丸升华了；发烧时在身体上擦些酒精降温是利用酒精蒸发吸热；清晨花草上的小露珠是由水蒸气液化而形成的，并非空气液化而成。6.用蒸笼蒸馒头，是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢？小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生现象，很多热量，使层蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用，使手不会被烫伤。答案：液化放出上汽化吸热解析：蒸馒头是利用了水沸腾时产生的大量水蒸气在馒头周围再次液化放出的大量热量，使馒头由生变熟的；刚出笼的馒头温度很高，手沾点水，可利用水汽化吸热，从而防止手被烫伤。7.2008年5月12日，四川省汶川地区发生了强烈地震、抗震抢险中的许多场面给人们留下了难忘的印象。灾区一青年为防止液化石油卸罐在烈日的曝晒下发生爆炸，将液化石油气罐的一部分埋入土中，并在其周围倒插了几个装满水的啤酒瓶。（1）液化石油气在常温下装入罐中时，采取方法使气体液化。（2）罐中的液化石油气在阳光照射下温度升高，内能，压强增大，容易发生爆炸。（3）瓶中的水缓慢流入土中，在逐渐蒸发的过程要热量，可以降低液化石油气罐的温度，保证安全使用。答案：（1）压缩体积（2）增大（3）吸收解析：这是水蒸发吸热，来降低液化石油气罐的温度，保证安全使用。