事業(yè)單位公共基礎知識:絕美風景背后的物理小知識
2022-01-12 10:14:54 |文章來源:華圖教育|事業(yè)單位考試網(wǎng)
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近日,雪后初晴的張家界武陵源景區(qū),湊齊了“日出+云海+霧凇”的絕美風景套餐。當清晨的第一縷陽光劃破天際時,一座座山峰矗立在云海中,晶瑩剔透,美不勝收。霧凇,俗稱冰花、樹掛等,是低溫時空氣中水汽直接凝華,或過冷霧滴直接凍結在物體上的乳白色冰晶沉積物,是非常難得的自然奇觀。下面小編就帶領大家去了解一些與霧凇相關的物理知識。
一、物質三態(tài)
固體是物質的一種聚集狀態(tài)。與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀、質地比較堅硬。
液體沒有確定的形狀,往往受容器影響。容器是什么形狀,注入液體,液體就呈什么形狀。但它的體積在壓力及溫度不變的環(huán)境下,是固定不變的。
氣體是指無形狀有體積的可壓縮和膨脹的流體。
二、三態(tài)轉化
(一)固液轉化
1.熔化
(1)概念
指的是物質從固態(tài)變成液態(tài)的過程。固態(tài)→液態(tài),吸熱。
(2)常見現(xiàn)象
冰雪消融變成水、冰激凌變軟、工廠澆鑄車間銅塊變銅水、蠟燭點燃,蠟塊變成蠟水等。
2.凝固
(1)概念
指的是物質從液態(tài)變成固態(tài)的過程。液態(tài)→固態(tài),放熱。
(2)常見現(xiàn)象
雹:夏季,上升氣流很強、很不穩(wěn)定,小水滴在空氣對流中遇冷凝固成小冰塊,在流動過程中又與小冰晶或小水滴合并形成大冰塊,當氣流無法托住它時,冰塊就會落向地面,這就是雹。
(二)液氣轉化
1.液化
(1)概念
指的是物質從氣態(tài)變成液態(tài)的過程。氣態(tài)→液態(tài),放熱。
(2)常見現(xiàn)象
①醫(yī)生給病人檢查口腔時,常將一把帶柄的金屬小鏡子放在酒精燈上烤一烤,然后再放入口腔,是因為防止液化。
②用水壺燒開水,離壺嘴較遠的地方“白氣”比較濃,而靠近壺嘴的地方卻沒有“白氣”。
③生活中,水蒸氣導致的燙傷通常比開水燙傷更嚴重。這是因為,當人的皮膚與100℃的水蒸氣接觸時,水蒸氣首先要液化為100℃的水,同時放出大量的熱,然后100℃的水在降溫過程中還要向皮膚放熱,所以在質量相等的情況下,水蒸氣向皮膚放出的熱量更多,燙傷也更嚴重。
④云:是由浮在空氣中的小水滴和小冰晶等組成。其中,小水滴是空氣中的水蒸氣上升到高空遇冷液化形成的。小水滴不斷液化變大,當上升的氣流無法托住它時,就形成了雨。
⑤露:空氣中的水蒸氣在夜間氣溫降低時液化后凝結在地面、花草、石塊上形成的水珠。
⑥霧:通常,空氣中有較多的浮塵,氣溫降低時,水蒸氣就會液化成小水珠附著在浮塵上并彌漫在空氣中,從而形成霧。
2.汽化
(1)概念
汽化指的是物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程。液體→汽體,吸熱。
(2)常見現(xiàn)象
①抹上酒精的毛玻璃片,暴露于空氣中,毛玻璃片變干了。(蒸發(fā))
②夏天灑在地上的水一會兒變干了。(蒸發(fā))
③曬在太陽下的濕衣服一會就干了。(蒸發(fā))
④鍋中的沸水,隨著時間的延長,水越來越少。(沸騰)
⑤實驗室里,酒精回收裝置,球形燒瓶里的沸騰的廢酒精越來越少。(沸騰)
(三)固氣轉化
1.升華
(2)概念
指的是物質從固態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接轉變成氣態(tài)的現(xiàn)象。固態(tài)→氣態(tài),吸熱。
(2)常見現(xiàn)象
①冬天,室外濕衣服中的水會結成冰,但冰凍的衣服也會干,這是因為冰經(jīng)升華成為水蒸氣。
②衣柜里防蟲用的樟腦球,過一段時間就會變小,最后不見了,這是一種升華現(xiàn)象。
2.凝華
指的是物質從氣態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接轉變成固態(tài)的現(xiàn)象。氣態(tài)→固態(tài),放熱。
(2)常見現(xiàn)象
①冬天寒冷的早晨,室外物體上常常掛著一層霜,霜是空氣中的水蒸氣直接凝華而成的小冰粒。
②寒冷的冬天,早晨玻璃上出現(xiàn)冰花,這是室內的水蒸氣,遇到冷玻璃,凝華成固態(tài)冰,形成冰花。
③冬天,樹枝上出現(xiàn)“霧凇”,這是凝華現(xiàn)象,空氣中的水蒸氣遇冷直接結成冰。
(四)總結
汽化 | 液態(tài)變氣態(tài),吸熱 | 沸騰,如燒水等 |
液化 | 氣態(tài)變液態(tài),放熱 | 壓縮,如液化氣等 |
熔化 | 固態(tài)變液態(tài),吸熱 | 如冰融化成水等 |
凝固 | 液態(tài)變固態(tài),放熱 | 如池塘結冰等 |
升華 | 固態(tài)變氣態(tài),吸熱 | 易升華的物質有:碘、冰、干冰、樟腦、鎢等 |
凝華 | 氣態(tài)變固態(tài),放熱 | 窗花等 |
【試題演練】
自然界中的霜、雪形成、樹枝上的“霧凇”等現(xiàn)象從物態(tài)變化來看,屬于:
A. 凝華
B. 升華
C. 融化
D. 液化
【答案】A
【解析】
第一步,本題考查物理化學知識。
第二步,凝華,是指物質跳過液態(tài)直接從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象。它是物質在溫度和氣壓低于三相點的時候發(fā)生的一種物態(tài)變化。凝華過程物質要放熱。由此可知,自然界中的霜、雪形成、樹枝上的“霧凇”等現(xiàn)象是從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象屬于凝華。
因此,選擇A選項。
【拓展】
B項:升華指物質從固態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接變成氣態(tài)的相變過程。B項排除。
C項:融化,指冰或者是雪由于溫度或者是太陽光的照射使它化成水。C項排除。
D項:液化是指物質由氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)的過程,氣體液化時要放熱。D項排除。
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