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生活中的“热现象”浅析

2016-05-14王根长

新课程·中旬 2016年8期
关键词:浅析

王根长

摘 要:要到广阔的自然界中去观察、去探索、去思考,才能理论联系实际,才能应用物理知识解释生活、生产中的“热现象”,使物理为人类服务。

关键词:生活生产;热现象;浅析

在生活和生产实践中,我们经常会感觉到物体的冷热,天气冷暖的变化。这些现象都是与温度有关的热现象,学生学完热学知识后,应运用所学的本领,去解释生活和生产中的热现象,只有这样,才能理论联系实际,学好、学活物理知识。

在医学上,口腔科的医生为病人检查牙齿时拿一个带把的小镜子在酒精灯上烤一烤,然后放入病人口中,医生用小镜子的目的主要是利用它反射光线,看清牙齿病症,如果不加热小镜子,那么,当放入口腔后,由于镜子的温度低于人口腔内的温度,口中的水蒸气会在镜面上液化成小水珠,使镜面模糊。这样医生就看不清牙齿,若将带把的小镜子烤一下,由于温度高于口中水蒸气就不会在镜面上液化,效果就明显多了。夏季,被雨水淋湿了很容易感冒,这是因为被雨淋湿的人身体上有许多雨水,雨水在蒸发时要向人体吸热,这样会从人体带走大量的热量,也就是蒸发致冷使人体温度降低了,所以容易受凉感冒。嗓子发炎的病人去医院五官科就诊,会看到医生用含药液的气体来喷嗓子,这是利用酒精将配好的药液加热,使药液由液态汽化变为气态后喷入病人的嗓子,病人很容易吸收。

铸造车间,工人师傅用金属制造某种工件,常把金属加热使之熔化,然后倒入铸模,使金属液体凝固成模子模样的固体。人工降雨,是利用科学知识来控制某地区某时间的下雨情况。飞机飞上高空后向云层中喷洒干冰,干冰直接变成了气体的二氧化碳,发生了升华现象,这过程要吸热,使其周围空气温度急剧下降,空气中的水蒸气在低温下发生凝华现象,凝结成小冰粒,当小冰粒逐渐变大时就会下落,遇到暖气流就会熔化为小水滴形成雨。

自然界中,云、雾、露、霜、雨、雪、雹的形成也都是物态变化的结果。地球上除了有空气外,还有大量的水,在太阳的照射下,地球上的水会大量蒸发变成水蒸气扩散到空气中,在空气中的水蒸气没有凝结成水或凝结成小冰晶之前,我们用肉眼是看不到的,所以经常会有晴空万里的天气出现,但当空气中的水蒸气升入高空遇到冷空气时,就会液化成小水珠和凝华成小冰晶,当它们附着空气中尘埃上飘浮在空中并随风移动时,我们就看到了云。在秋季白天气温较高,地面上的水大量蒸发变成水蒸气,到了夜晚,当空气的温度降低时,空气中的水蒸气遇冷就会在草木、石块等上面液化成小水珠,这就是露。如果空气中有较多尘埃,空气中的水蒸气就液化凝结在这些尘埃上,随空气漂浮,这就是雾。到了冬天,由于夜晚气温很低,空气中的水蒸气遇冷会直接凝华成小冰晶,这就是冬天早晨我们看到附着在房屋顶和花草树木上的霜。

在通常情况下,空气的温度只要稍有升高,云中的小水滴就蒸发了,云也就消失了,但当遇到冷空气时,空气的温度会下降,空气中的水蒸气会进一步液化成小水珠和凝华成小冰晶,云中的小水珠和小冰晶会增多、变大,当它们的重量超过了一定的限度,不能再在空气中漂浮时,就会下落,在下落的过程中小冰晶会熔化成小水滴,并与原来的小水滴一起落到地面上,就形成了雨。当高空的空气冷却速度很快的时候,水蒸气会直接凝华成小冰晶,并且由于地面上方空气的温度也较低,小冰晶在下落过程中不会熔化,于是就产生了雪,雪并不是冰冻的雨,而是由水蒸气直接凝华而成的结晶体,所有的雪花都是六角形的白色晶体,冰雹开始的时候是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水珠,这些小水珠在下落的过程中,当它们还没有落到地面上时会被气流刮上去,升到更冷的空气中,于是小水珠就会凝固成白色不透明的小圆球,再一次落向地面,但还没到地面,它们就又一次随气流升到空中,这样经过多次升降,小冰球在途中不断与雪花,小水滴合并,形成有层次的冰块,越来越重,当气流再也无法支撑住它的重量时,冰块就会降落到地面上,这就是冰雹。生活中,同学们都吃过鸡蛋,刚煮熟的鸡蛋为什么要放在冷水中浸一会呢?原来是为了容易把蛋壳剥掉,一般物体都有热胀冷缩的特性,但是不同的物体在相同的条件下,热涨和冷缩的程度一般不同,鸡蛋是由硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,当把煮得很热的鸡蛋立即浸入水中时,蛋壳就会立即收缩,而蛋白基本上还处于原有的温度而没有缩小体积,此时会有一小部分蛋白被蛋壳挤压进蛋的空头处,过一会,蛋白又因温度逐渐降低而慢慢收缩,这样蛋白和蛋壳之间就会略有间隙,剥起来就不会连皮带肉一起下来了。我们还常看到有时人用嘴对手吹气,有时对手哈气,其实吹气是使皮肤上的水分加快蒸发,吸收人体的热,使人降温感到凉爽,哈气实际上是人呼出的热的气体遇到冷的皮肤,液化放热使人感到温暖。

在生活中,俗话说:“盖上盖煮皮,打开盖煮馅”,这是人们总结出来煮饺子的理论,这是有一定科学道理的,当把饺子倒入开水中,盖上盖煮,热量很快传给饺子皮,薄薄的饺子皮很快被煮熟了,但是如果始终盖着盖煮,水分蒸发不出去,水温又很高,不等里面的馅煮透,饺子皮就会被煮破煮烂了。如果早一些打开锅盖,使水分不断蒸发,带走了漂在水上饺子的一部分热量,使饺子皮上的温度低于100℃,再在滚开的水中浇上一勺凉水,使饺子皮不会马上煮烂,而封闭在饺子内部的蒸汽并不会跑出去,内部的温度仍为100℃,这样可以很快把饺子馅煮熟。民间流传的成语“扬汤止沸”和“釜底抽薪”是阻止水沸腾的两种方法。因为液体沸腾的条件:首先是温度达到沸点,其次是继续吸热。“扬汤”是使扬起的汤(蒸发吸热)温度降低达不到沸点,但当汤回到锅里吸热后又会沸腾;“釜底抽薪”是把热源撤掉,使达到沸点的汤不再吸热,前者只能阻止汤暂时不沸腾,而后者彻底阻止了汤的沸腾。

综上所述,同学们要在学好物理课本基础知识的同时,到广阔美丽的自然界中去观察、去探索、去思考,才能理论联系实际,才能应用物理知识解释生活、生产中的现象,使物理为人类服务。

参考文献:

王福星.物理知识在生活中的应用[J].物理教学参考,2012(3).

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