四、简答题
28. 火箭在大气中飞行时,它的头部与空气摩擦产生大量的热,如果不采取有效措施,火箭就会因温度过高而烧坏。科学家研制出一种特殊材料,将这种材料涂在火箭头部,它在高温下熔化并汽化,就能起保护火箭头部的作用。试解释特殊材料能保护火箭在大气中安全飞行的原因。
28. 火箭在大气中飞行时,它的头部与空气摩擦产生大量的热,如果不采取有效措施,火箭就会因温度过高而烧坏。科学家研制出一种特殊材料,将这种材料涂在火箭头部,它在高温下熔化并汽化,就能起保护火箭头部的作用。试解释特殊材料能保护火箭在大气中安全飞行的原因。
答案:28. 因为材料在熔化并汽化的过程中,要吸收大量的热,使火箭头部的温度降低,从而起到保护火箭头部的作用
解析:
【分析】
要解释特殊材料保护火箭的原因,需结合物态变化的吸放热规律:火箭头部因摩擦生热温度过高,涂在头部的特殊材料在高温下会发生熔化、汽化,这两种物态变化都需要吸收热量,能带走火箭头部的热量,降低其温度,从而避免火箭被烧坏。
【解析】
火箭在大气中飞行时,头部与空气摩擦产生大量热量,导致温度急剧升高,若不降温会被烧坏。涂在火箭头部的特殊材料在高温下会发生熔化和汽化现象,熔化和汽化都属于吸热过程,会吸收火箭头部的大量热量,使火箭头部的温度降低,防止温度过高烧坏火箭,起到保护作用。
【答案】
因为材料在熔化并汽化的过程中,要吸收大量的热,使火箭头部的温度降低,从而起到保护火箭头部的作用
【知识点】
熔化吸热、汽化吸热
【点评】
本题结合航天实际场景考查物态变化的吸热特点,属于基础应用类题目,要求学生将所学物态变化吸放热知识与实际问题结合,难度不大,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.4
要解释特殊材料保护火箭的原因,需结合物态变化的吸放热规律:火箭头部因摩擦生热温度过高,涂在头部的特殊材料在高温下会发生熔化、汽化,这两种物态变化都需要吸收热量,能带走火箭头部的热量,降低其温度,从而避免火箭被烧坏。
【解析】
火箭在大气中飞行时,头部与空气摩擦产生大量热量,导致温度急剧升高,若不降温会被烧坏。涂在火箭头部的特殊材料在高温下会发生熔化和汽化现象,熔化和汽化都属于吸热过程,会吸收火箭头部的大量热量,使火箭头部的温度降低,防止温度过高烧坏火箭,起到保护作用。
【答案】
因为材料在熔化并汽化的过程中,要吸收大量的热,使火箭头部的温度降低,从而起到保护火箭头部的作用
【知识点】
熔化吸热、汽化吸热
【点评】
本题结合航天实际场景考查物态变化的吸热特点,属于基础应用类题目,要求学生将所学物态变化吸放热知识与实际问题结合,难度不大,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.4
29. 有一种木胶(木料黏合剂),它在通常情况下是固态的。使用前,需要在不超过100 ℃的温度条件下将其熔化(超过100 ℃,它的黏性会降低,甚至变焦)。为此,有人特制了一种双层锅,在内锅里放木胶粒,在内锅与外锅之间的夹层里注水,如图所示。用这种双层锅即可满足使木胶熔化的要求,试说明其中的道理。

答案:29. 熬胶锅的下层装有水,将装有胶和水的锅在炉火上加热,当温度升高到水的沸点时,继续加热,水沸腾,但水的温度保持在100 ℃不变。这样胶最终达到100 ℃被熬化而不会被熬焦
解析:
【分析】
本题需结合水沸腾时温度的特点分析双层锅熬胶的原理,解题思路:双层锅夹层中的水被加热,当达到水的沸点后,水沸腾但温度保持不变,使内锅的胶温度不超过100℃,满足熬胶不焦的要求。
【解析】
双层锅的夹层内装有水,加热时水吸热升温;当水温度升高到沸点(标准大气压下为100℃)时,继续加热,水会沸腾,而沸腾的特点是持续吸热但温度保持不变,始终为100℃。内锅中的胶通过热传递从夹层的水中吸热,其温度最多只能达到100℃,不会超过该温度,因此胶能在不超过100℃的条件下熔化,同时避免了温度过高导致黏性降低甚至变焦的问题。
【答案】
熬胶锅的下层装有水,将装有胶和水的锅在炉火上加热,当温度升高到水的沸点时,继续加热,水沸腾,但水的温度保持在100 ℃不变。这样胶最终达到100 ℃被熬化而不会被熬焦。
【知识点】
水的沸腾特点、热传递
【点评】
本题将物理知识与实际熬胶场景结合,考查液体沸腾时温度不变的特性,体现了物理知识在生活中的应用,难度适中,有助于理解沸腾特性的实际价值。
【难度系数】
0.5
本题需结合水沸腾时温度的特点分析双层锅熬胶的原理,解题思路:双层锅夹层中的水被加热,当达到水的沸点后,水沸腾但温度保持不变,使内锅的胶温度不超过100℃,满足熬胶不焦的要求。
【解析】
双层锅的夹层内装有水,加热时水吸热升温;当水温度升高到沸点(标准大气压下为100℃)时,继续加热,水会沸腾,而沸腾的特点是持续吸热但温度保持不变,始终为100℃。内锅中的胶通过热传递从夹层的水中吸热,其温度最多只能达到100℃,不会超过该温度,因此胶能在不超过100℃的条件下熔化,同时避免了温度过高导致黏性降低甚至变焦的问题。
【答案】
熬胶锅的下层装有水,将装有胶和水的锅在炉火上加热,当温度升高到水的沸点时,继续加热,水沸腾,但水的温度保持在100 ℃不变。这样胶最终达到100 ℃被熬化而不会被熬焦。
【知识点】
水的沸腾特点、热传递
【点评】
本题将物理知识与实际熬胶场景结合,考查液体沸腾时温度不变的特性,体现了物理知识在生活中的应用,难度适中,有助于理解沸腾特性的实际价值。
【难度系数】
0.5