12.材料一、閱讀下面的短文,回答問題
半導體制冷
半導體材料有P型半導體和N型半導體兩種,除了可以用于各種電子元器件外,還可以用作制冷材料,如題22圖是一個半導體制冷單元的原理圖,P型半導體和N型半導體的上端和銅片A連接,下端分別和銅片B連接后接到直流電源的兩端,此時電路的電流方向是從N型半導體經A流向P型半導體,銅片A會從空氣吸收熱量,銅片B會向空氣放出熱量,反之,改變直流電源的正負極方向,使電流方向從P型半導體經A流向N型半導體,這時,銅片A會從空氣放出熱量,銅片B會向空氣吸收熱量,由于單個制冷單元制冷量很小,為了滿足實際需要,需要多個制冷單元同時工作.請回答下列問題:
(1)常用來做半導體材料的有硅,如圖1,若要使一個電冰箱箱內的溫度下降,銅片A置于電冰箱箱內,銅片B置于電冰箱箱外(前兩空選填“箱內”、“箱外”),這就是半導體電冰箱的工作原理,若將圖1中電源換成交流電源,此時電冰箱能否正常制冷?
答:不能
(2)若將圖1中P型半導體與N型半導體位置互換,其他條件不變,則銅片A上表面空氣溫度將上升.若將圖中電源正負極互換,其他條件不變,則銅片B表面空氣的溫度將下降.
材料二、建設中的港珠澳大橋由橋梁和海底隧道組成,隧道由一節(jié)一節(jié)用鋼筋混凝土做成的空心沉管連接而成,如圖2所示,建造隧道時,先將沉管兩端密封,如同一個巨大的長方體空心箱子,然后讓其漂浮在海面上,再用船將密封沉管拖到預定海面上,向其內部灌水使之沉入海底.
設某一節(jié)密封長方形沉管的長、寬、高分別是180m,35m,10m,總質量為6×10
7kg(海水密度取1.0×10
3kg/m
3,g取10N/kg)
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在水面受到的浮力方向是豎直向上,在灌水前受到的浮力F
浮=6×10
8 N
(2)在對密封沉管灌水使其下沉過程中,密封沉管浮力大小將增大,其下表面受到海水的壓強大小將增大;當密封沉管上表面剛好水平浸沒在海水中時,密封沉管浮力大小將不變,注入的海水至少為3×10
6kg,此時其下表面受到海水的壓力等于6.3×10
8N.
(3)當密封沉管灌水下沉到海底后,將其下半部分埋入海底的泥沙中,再將灌入其中的海水全部抽出,此時空心密封沉管不會再上浮,請用浮力的知識來解釋其原因.
答下表面不受海水的壓力,根據浮力的產生原因,沉管不再受海水的浮力.