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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學案·物理·九年級·全一冊 題型:064
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熱量的傳遞物體在任何時候都有一定的溫度,在自然狀態(tài)下,溫度高的物體總會把熱量傳遞給溫量低的物體,直到它們之間的溫度相等為止.那么,熱量是怎樣傳遞的呢?一般來說,有傳導、對流和輻射三種傳熱方式.
拿一根鐵絲,把一端放在火上燒,另一端拿在手中,過一會兒你會覺得手拿的這一端也燙起手來;把一塊燒熱的磚放在地板上,過一會兒,你會發(fā)現(xiàn)地板也被燙熱了.上面的例子告訴我們,物體的熱量既可以在物體自身不同的部位間傳遞,也可以在不同的物體之間傳遞.這種熱量自動地從溫度高的物體(或部分)傳到溫度低的物體(或部分)的傳遞方式叫熱傳導.
熱傳導在日常生活中用得很多:炒菜做飯的時候,火焰的熱是通過熱傳導的方式傳給鐵鍋,再通過鐵鍋傳給飯或菜;用溫度計測量溫度時也是利用熱傳導,即溫度計的玻璃泡的表面跟被測量的物體接觸后,把待測物體的熱傳導到玻璃泡內(nèi)部,使里面液體受熱膨脹,這樣液體的高度發(fā)生變化,顯示溫度量值.
不同的物體傳導熱的本領(lǐng)是不同的.人們把善于傳導熱的物體叫做熱的良導體,把不善于傳導熱的物體叫做熱的不良導體.固體中的金屬是熱的良導體,其他的固體大都是不良導體,如石頭、陶瓷、玻璃、木頭、皮革、棉花等.我們用來燒飯、燒菜的鍋都是用善于傳熱的金屬制成的,目的就是能讓熱盡快地傳給待加熱的食物.冬季人們穿棉衣、毛衣或羽絨服,正是因為這類東西都是熱的不良導體,可以保存身體散發(fā)出的熱量,達到保暖的目的.
熱的另一種傳導方式叫對流.
取一個盛水的燒壞,里面放進幾條小魚.把燒杯傾斜放在架子上,杯口下面放一盞燃燒著的酒精燈.燒了一會,杯口的水開始沸騰,小魚卻仍然在里面悠然自得地游著.用手摸一摸燒杯的底部,原來杯子的底部還是涼的.
這表明,水是熱的不良導體.那么,為什么在水壺里的水,一會兒就被燒開了呢?
原來,用水壺加熱水的過程中,下部的水首先受熱,體積膨脹變輕,向上浮起,而上部的水沒有受熱,比下部受熱的水重,就向下沉.這樣不斷地上下交替運動,壺里的水就逐漸熱起來,直到沸騰.這種傳遞熱的方式叫做熱對流,是熱傳遞的又一種方式.
除了水以外,空氣也是熱的不良導體,它也能通過對流來傳遞熱量.如果你用手在爐的上方和爐門處試一試,就會感到,爐的上方有一股熱氣冒出來,而爐門處卻有一股冷氣吹入.這是因為爐膛內(nèi)的空氣受熱膨脹上升,周圍的冷空氣就從爐門進入爐子來補充.冬季把爐子放在屋里,上升的熱空氣占據(jù)了上部空間,上部比較重的冷空氣便下降,形成了冷熱空氣的不斷對流,經(jīng)過一段時間整個房子就變暖了.
在日常生活中,利用氣體對流的例子很多.例如,冬季用暖氣片取暖,就是要用暖氣片把空氣加熱,使空氣對流,把熱傳遍室內(nèi).因此,暖氣片一般要放在靠近窗戶的地方,不能放在________.
熱的另一種傳遞方式叫熱輻射.
站在火爐或火堆旁,身體向著火的一面會感到熱,這種熱是從哪里來?空氣是熱的不良導體,不善于傳導熱,所以這不是傳導來的.是空氣對流嗎?也不是,因為人的感覺只是向著火的一面熱,而不是全身都熱.這種熱由溫度高的物體沿直線直接向四周投射的傳遞方式叫輻射.太陽就是通過輻射的方式將熱量傳給地球的.
熱輻射是一種很重要的傳遞熱的方式.可以說正因為有了太陽的輻射(普照),才有地球上的一切生命和人類活動.輻射是以熱源為中心向四周發(fā)出的;在跟熱源距離相等的位置上,輻射的強度是相等的.但輻射的強度限離開熱源的距離有關(guān),距離越遠,輻射越弱.另外,障礙物如木板,能擋住輻射熱.
輻射還跟物體的顏色有關(guān),顏色越深,吸收或散發(fā)輻射熱的能力就越強;顏色越淺,吸收或散發(fā)輻射熱的能力就越弱.夏天我們常穿________衣服.
(1)請在文章空處境上合適的詞.
(2)我們中國的飲食文化中常有蒸、烤、煮、炸等多種技法.請你對照文章中關(guān)于熱的傳遞方式分別指出:蒸、炸、烤各屬于哪種方式?
(3)為什么說“正因為有了太陽的輻射(普照),才有了地球上的一切生命和人類活動”?請你結(jié)合本章知識談談自己的認識.
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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學案·物理·九年級·全一冊 題型:064
閱讀以下文章并回答后面的問題.
雨、雪、垃圾能發(fā)電科學家們發(fā)現(xiàn),大自然中蘊藏著巨大的能量,可以通過多種手段,從21世紀初期開始,有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電,是完全可以實現(xiàn)的.
利用積雪發(fā)電:大家知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊藏著巨大的冷能.科學家提出利用積雪發(fā)電的大膽設想.它的工作原理是,將蒸發(fā)器放在地面上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然后抽出管內(nèi)空氣,用地下熱水使低沸點的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化,并以雪冷卻凝縮器,由于氟里昂的沸點很低,加上管內(nèi)被抽空,所以它就沸騰起來,變成氣體快速向管子的上端跑去,沖擊汽輪機旋轉(zhuǎn),從而帶動發(fā)電機發(fā)電.試驗證明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可見雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的.
雪的資源極其豐富,地球上34%的國家屬多雪地區(qū).我國東北和新疆北部是全國下雪天數(shù)最多的地區(qū),每年平均在40天以上,積雪日數(shù)在90天以上.積雪發(fā)電的問世,將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發(fā)電能源.
利用下雨發(fā)電:目前,科學家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯排列,并能自動關(guān)閉的輪子,輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴,并能自動開關(guān),使輪子一側(cè)受力大,另一側(cè)受力小,從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn),驅(qū)動電機發(fā)電.雨能電站可以彌補地面太陽能電站的不足,使人類巧妙而完美地應用太陽能、風能、雨能.
我國南方雨能資源豐富,特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足,一年四季冰雪期很少,雨季的降雨量一般都比較多,陰雨天利用雨能發(fā)電,陽天利用太陽能發(fā)電,這樣無論晴天或陰雨天,人們都可以享受到大自然的恩賜,享受到電能帶來的光和熱.
微生物電池:在探索微生物能源工作中,一些國家正在從事著微生物電池的研究.什么是微生物電池呢?它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物,做電極活性物質(zhì),從而獲取電能.從研究的進展看,作為微生物電池的活性物質(zhì),只限于甲酸、氫、氨等.我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細菌,處理100摩爾椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做電解液的3個電池串連在一起,生成的電能可使半導體收音機連續(xù)播放50多個小時.當然,這只是試驗,但它表現(xiàn)出的事實是令人神往的.
21世紀是人類飛向宇宙的時代,在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中,排泄物的處理確實是個必須解決的問題.美國宇宙航行局設計了一種一舉兩得的解決方案:用一種芽孢桿菌處理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨.氨用做電極活性物質(zhì),在鉑電極上產(chǎn)生電極反應,組成了邀翔太空的理想微生物電池.在宇航條件下,每人每天如果排出22克尿,就能夠獲得47瓦時的電力.
氫燃料電池,成為微生物能源的又一種電能形式.利用一種產(chǎn)生氫氣能力強的細菌,在容積為10升的發(fā)酵裝置中,每小時所產(chǎn)生的近20升氫氣,足以維持3.1~3.5伏燃料電池的工作.科學日新月異的21世紀,有機廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系.在利用微生物處理有機廢水時,在使廢水無害化的同時,可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì),從而獲得電能,從這個角度上,微生物做為同時解決公害和能源問題的一種手段,已引起人們的廣泛注意.盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài),使用也還只限于一定范圍,但是到21世紀的某一天,微生物電池就能夠帶動著馬達飛轉(zhuǎn),為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富.
向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有機物質(zhì),其中蘊藏著可觀的能量.不少國家已開始利用厭氧細菌將下水道污泥“消化”,然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源,并將下水道污泥制成固體燃料.
關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開發(fā)與實用化研究方面,歐洲國家居領(lǐng)先地位.日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗也已獲成功.日本能源科學家還將下水道污泥利用多級蒸發(fā)法制成固狀物,所得燃料的發(fā)熱量為16 000~18 000 kJ/kg,與煤差不多.
德國的一家化學公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10%的普通生活污水)進行處理,所得活性污泥作為燃料,他們在下水道污水中加入有機凝集劑,再用電力脫水機脫去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用壓濾機榨干水分,用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200~1 000 kJ/kg,并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能.
從下水道污泥中挖掘潛在能源,不僅開辟了能源新途徑,還可以根本上解決城市下水道污泥污染問題.對改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用.環(huán)境科學家有必要重新估計下水道污泥的作用和利用價值,進一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設計.
目前,世界上許多國家正在研究,能否建立一個從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系,以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問題.
摘自《能源趣覽》
閱讀完以上文章后回答:
(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式?分別是什么?
(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么?
(3)結(jié)合你在日常生活中對能源的利用,談談你對節(jié)約能源的看法.
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源:2010年廣東省廣州市中考物理模擬試卷(五)(解析版) 題型:填空題
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