和 都可以使气体液化.有些气体在常温下单靠压缩不能使它液化. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

阅读下列短文
火箭
如图是火箭发动机,火箭前部是储运仓,装载仪器或弹头等,后部箭体内装有燃料箱,氧化剂箱,均有输送泵与之相连,输送泵类似家用煤气炉的减压阀,一方面可控制流量,另一方面还可以减压,通过输送泵后的两管道都进入燃烧室,燃烧室尾部有喷口。
原理:燃料(主要是液氢)和氧化剂(主要是液氧)按2∶1的比例输入密闭的燃烧室剧烈燃烧,产生大量高温高压的水蒸气,急剧向后喷出时推动箭体高速飞行。
请回答下列问题:
(1)火箭中为什么使用的是液态的氢和氧而不是气态的氢和氧呢?
(2)在空气喷气发动机的基础上,火箭有哪些改进与提高?

查看答案和解析>>

焦耳

  焦耳(James Prescort Joule,1818~1889)英国杰出的物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德。父亲是个富有的啤酒厂厂主。焦耳从小就跟父亲参加酿酒劳动,学习酿酒技术,没上过正规学校。16岁时和兄弟一起在著名化学家道尔顿门下学习,然而由于老师有病,学习时间并不长,但是道尔顿对他的影响极大,使他对科学研究产生了强烈的兴趣。1838年他拿出一间住房开始了自己的实验研究。他经常利用酿酒后的业余时间,亲手设计制作实验仪器,进行实验。焦耳一生都在从事实验研究工作,在电磁学、热学、气体分子动理论等方面均作出了卓越的贡献。他是靠自学成为物理学家的。

  焦耳是从磁效应和电动机效率的测定开始实验研究的。他曾以为电磁铁将会成为机械功的无穷无尽的源泉,很快他发现蒸汽机的效率要比刚发明不久的电动机效率高得多。正是这些实验探索导致了他对热功转换的定量研究。

  从1840年起,焦耳开始研究电流的热效应,写成了《论伏打电所生的热》、《电解时在金属导体和电池组中放出的热》等论文,指出:导体中一定时间内所生成的热量与导体的电流的二次方和电阻之积成正比。此后不久的1842年,俄国著名物理学家楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳-楞次定律。这一发现为揭示电能、化学能、热能的等价性打下了基础,敲开了通向能量守恒定律的大门。焦耳也注意探讨各种生热的自然“力”之间存在的定量关系。他做了许多实验。例如,他把带铁芯的线圈放入封闭的水容器中,将线圈与灵敏电流计相连,线圈可在强电磁铁的磁场间旋转。电磁铁由蓄电池供电。实验时电磁铁交替通断电流各15分钟,线圈转速达每分钟600次。这样,就可将摩擦生热与电流生热两种情况进行比较,焦耳由此证明热量与电流二次方成正比,他还用手摇、砝码下落等共13种方法进行实验,最后得出:“使1磅水升高1°F的热量,等于且可能转化为把838磅重物举高1英尺的机械力(功)”(合460千克重米每千卡)。总结这些结果,他写出《论磁电的热效应及热的机械值》论文,并在1843年8月21日英国科学协会数理组会议上宣读。他强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的,哪里消耗了机械能或电磁能,总在某些地方能得到相当的热。这对于热的动力说是极好的证明与支持。因此引起轰动和热烈的争议。

  为了进一步说服那些受热质说影响的科学家,他表示:“我打算利用更有效和更精确的装置重做这些实验。”以后他改变测量方法,例如,将压缩一定量空气所需的功与压缩产生的热量作比较确定热功当量;利用水通过细管运动放出的热量来确定热功当量;其中特别著名的也是今天仍可认为是最准确的桨叶轮实验。通过下降重物带动量热器中的叶片旋转,叶片与水的摩擦所生的热量由水的温升可准确测出。他还用其他液体(如鲸油、水银)代替水。不同的方法和材料得出的热功当量都是423.9千克重·米每千卡或趋近于423.85千克重·米每千卡。

  在1840~1879年焦耳用了近40年的时间,不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了400多次实验,得出结论:热功当量是一个普适常量,与做功方式无关。他自己1878年与1849年的测验结果相同。后来公认值是427千克重·米每千卡。这说明了焦耳不愧为真正的实验大师。他的这一实验常数,为能量守恒与转换定律提供了无可置疑的证据。

  1847年,当29岁的焦耳在牛津召开的英国科学协会会议上再次报告他的成果时,本来想听完后起来反驳的开尔文勋爵竟然也被焦耳完全说服了,后来两人合作得很好,共同进行了多孔塞实验(1852),发现气体经多孔塞膨胀后温度下降,称为焦耳-汤姆孙效应,这个效应在低温技术和气体液化方面有广泛的应用。焦耳的这些实验结果,在1850年总结在他出版的《论热功当量》的重要著作中。他的实验,经多人从不同角度不同方法重复得出的结论是相同的。1850年焦耳被选为英国皇家学会会员。此后他仍不断改进自己的实验。恩格斯把“由热的机械当量的发现(迈尔、焦耳和柯尔丁)所导致的能量转化的证明”列为19世纪下半叶自然科学三大发现的第一项。

选自:《物理教师手册》

打印本文


查看答案和解析>>

阅读文章并回答文后问题。

变废为宝的生物质能

      生物质是地球上最广泛存在的物质,它包括所有动物、植物和微生物,以及由这些有

  生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定的能量。以生物质为载

  体、由生物质产生的能量,便是生物质能。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于

    植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量,  占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。这个比例虽不大,但绝对值很惊人:光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。可见,生物质能是一个巨大的能源。

    人类以柴薪为能源,历史长达百万年。作为可直接利用的燃料,柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。除柴薪的直接燃烧外,生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、木制石油、生物质能发电等。

    一、生物质能的来源

柴薪  至今仍是许多发展中国家的重要能源。但由于柴薪的需求导致林地日减,应适当规划与广泛植林。

    牲畜粪便  牲畜的粪便,经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理,可产生甲烷和肥料。

    制糖作物  制糖作物可直接发酵,转变为乙醇。

    城市垃圾  主要成分包括:纸屑(占40%)、纺织废料(占20%)和废弃食物(占20%)等。将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或是经过热分解处理制成燃料使用。

    城市污水  一般城市污水约含有0.02%一0.03%的固体与99%以上的水分,下水道污泥有望成为厌氧消化槽的主要原料。

    水生植物  同柴薪一样,水生植物也可转化成燃料。

    二、生物质能的转化利用

    生物质能的开发和利用具有巨大的潜力,主要包括两方面:一是建立以沼气为中心的农村新能量、物质循环系统,使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来,解决燃料问题;二是建立能量农场、能量林场及海洋能量农场。

    沼气利用技术  人类发现、利用沼气,已有悠久的历史。1776年,意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵,从水底冒出一连串的气泡,分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。由于这种气体产生于沼泽地,故俗称“沼气”。1781年,法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。200多年过去了,如今全世界约有农村家用沼气池530万个,中国就占了92%。农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步,90年代以来,世界范围内的一些大型沼气工程有了迅速发展。

    生物质汽化将固体生物质转化为气体燃料,称为生物质汽化。其基本原理是含碳物质在不充分氧化(燃烧)的情况下,会产生出可燃的一氧化碳气体,即煤气。制造煤气的设备称为汽化炉,人们故意不给足氧气,让含碳物质在没有足够的空气的情况下燃烧,“焖”出一氧化碳来。

    生物质液化  将固体生物质转化为液体燃料,称为生物质液化。它包括间接液化和直接液化两种。间接液化是指通过微生物作用或化学合成方法生成液体燃料,如乙醇(酒精)、甲醇;直接液化则是采用机械方法,用压榨或提取等工艺获得可燃烧的油品,如棉籽油等植物油,经提炼成为可替代柴油的燃料。

    生物质热分解  这是一项很有潜力的技术,用于制取人造石油。一些生物质通过热分解,可制取生物油、生物炭和可燃烧气体,使生物质得到充分利用。

    能源农场  即建立以获取能源为目的的生物质生产基地,以能源农场的形式大规模培育生物质,并加工成可利用的能源;要对土地进行合理规划,尽可能利用山地、非耕荒地和水域,选择适合当地生长条件的生物质品种进行培育、繁殖,以获得足够数量的高产植物。在海洋、水域,要充分利用海藻和水生物提取能源,建立海洋能源农场或江河能源农场。同时,将基因工程等现代生物技术广泛应用于能源农场中,以提高能源转化率。

专家预测,到2050年,以生物质能为重要组成部分的可再生能源,将以相同或低于矿物燃料的价格,提供全球3/5的电力和2/5的直接燃料。

                                                           摘自《新科技启蒙》

(1)生物质能是属于一次能源还是二次能源?是属于可再生能源还是不可再生能源?

(2)生物质能在使用时可以转化为哪些形式的能?请举例说明。

(3)能源危机是一个全球性的问题,对于我们个人,平时使用过哪些能源?我们在使用时要注意些什么问题?谈谈你的看法。

查看答案和解析>>

阅读下面材料。
                                                    你听说过“乙醇汽油”吗
有这样一则报道:一个美国农民面对自己家里堆积如山的玉米 愁容满面:玉米售价低廉而且销路不好.他梦想着怎样将这些有着 黄金一样颜色的东西变成真正的黄金,他不顾大家都讥笑他异想天 开,专程为他的“异想天开”去请教了一位科学家.这位科学家既同 情他也对他的“异想天开”很感兴趣.经过一段时间的研究和考察, 这位科学家开发出了“乙醇汽油”,即用玉米生产乙醇,然后以一定 比例与汽油混合,就可以供汽车等作为能源使用。
石油被称为“液体黄金”,但是使用传统能源所带来的环境问题 以及能源危机正越来越严重地困扰着人类.所以“乙醇汽油”的开发 和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题:
(1)醇燃烧的过程是___________能转化为热能的过程,理论上,完全燃烧28 g乙醇可以产生8.4×105J的热量,如果这些热量完全被水吸收,在1标准大气压下,可以将________ kg 20℃的水加热到沸腾。[水的比热容:4.2×103J/(kg.℃)]
(2)按照能源的分类,乙醇汽油属于新能源,使用乙醇汽油作为能源,与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处,请你说出一点:___________________________。
(3)请你结合上述事例,谈谈我们在学习中应该具有什么样的精神。
____________________________________________

查看答案和解析>>


同步练习册答案