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(7分)阅读短文,回答问题:神奇的饮水鸟如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永动机。就连-八年级物理

[db:作者]  2020-01-08 00:00:00  零零社区

题文

(7分)阅读短文,回答问题:
神奇的饮水鸟
如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。

饮水鸟的结构如图甲所示,它是一个由“头泡”和“尾泡” 构成的密闭容器,容器内装有易挥发的乙醚液体,乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化;汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸气,乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时,鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水,吸湿层中的水因蒸发而吸热,使汽室2中的温度降低,导致汽室2中的气压小于汽室1中的气压,尾泡中的乙醚液体在汽室1中气压的作用下沿玻璃管往上升,于是整个鸟的重心上移(如图乙所示),鸟身逐渐前倾,直至鸟嘴接触水面“喝”水,此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通(如图丙所示),两汽室中的乙醚蒸汽混合,液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡,饮水鸟的重心下移,于是渐渐直立起来,在支架上来回摆动。由于“喝”水时,鸟嘴接触水面,沾湿了吸湿层,于是它又开始循环工作。

(1)因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和气的温度降低时,部分饱和气会发生_______现象;在乙醚液体沿玻璃管往上升时,汽室1中气压会减小,此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生______现象,以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态(两空均填物态变化名称);
(2)饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动,摆动时,以头泡为参照物,空气是_______(选填“运动”或“静止”),这样能加快吸湿层中水分的蒸发;若冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,饮水鸟会渐渐停止摆动,这是因为_____________;
(3)饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,你的做法是_______________________________________;
(4)从能量转化的角度来看,饮水鸟工作时可以把空气的_____能转化机械能,但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:________________。

题型:问答题  难度:中档

答案

(1)液化;汽化(2)运动;饮水鸟受到阻力的作用;(3)把饮水鸟放在温度高环境,把饮水鸟放在湿度低环境,增大吸湿层的面积,增大吸湿层表的空气流速,把水换成酒精等(答案合理均给分)。(4)内;无法大型化,输出功率较低,能源收集利用效率较低,输出功率不稳定,受到相对湿度、温度等环境因素影响较大,低沸点有机溶剂易泄漏造成事故,高温易爆炸或泄露等(答案合理均给分)。


试题分析:(1)乙醚饱和气的温度降低时,发生液化现象;乙醚液体吸收外界空气的热量会发生汽化现象;(2)饮水鸟在支架上来回摆动,头泡与空气的位置不断发生变化,所以头泡为参照物,空气是运动的;饮水鸟摆动过程中会受到阻力作用,冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,使得动力不足,速度减小,直到停止运动;(3)根据题意饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,可采用加快饮水鸟头泡加湿层中液体蒸发速度,来加快摆动;具体做法把饮水鸟放在温度高环境,把饮水鸟放在湿度低环境,增大吸湿层的面积,增大吸湿层表的空气流速,把水换成酒精等,(4)该装置利用乙醚的液化和汽化工作,所以工作时把空气的内能转化为机械能;生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:该装置动力大小受液体的蒸发速度影响;输出功率不稳定,受到相对湿度、温度等环境因素影响较大等。

据专家权威分析,试题“(7分)阅读短文,回答问题:神奇的饮水鸟如图所示是一种古老的中国..”主要考查你对  液化现象、方法及其应用,汽化及汽化的特点  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

液化现象、方法及其应用汽化及汽化的特点

考点名称:液化现象、方法及其应用

  • 定义:
    物质从气态变为液态的过程叫液化。

  • 特点:
    液化放热。

    液化方法:
    (1)降低温度;

    (2)压缩体积。
    当气体的温度降低到足够低的时候,所有的气体都可以液化,其中温度降到足够低是指气体的温度下降至沸点或沸点以下。小同的气体液化的温度不同。利用这种性质可以分离物质。用压缩体积的方法可以使大多数的气体液化,如日常生活中使用的煤气以及气体打火机用的燃气,就是用压缩体积的方法使它们液化的,有的气体单靠压缩不能使它们液化,必须同时降低温度才行。

  • 液化放热在生活中的应用:
          冬天手感到冷时,可向手哈气,是因为呼出的水蒸气液化放热;被锅内喷出的水蒸气烫伤比开水还厉害,是因为水蒸气液化过程要放热。浴室通常用管道把高温水蒸气送入浴池,使池中的水温升高是利用液化放热来完成的。

  • “白气”
    1.含义:“白气”不是水蒸气,因为水蒸气是无色透明的气体,是看不见的。当水蒸气遇到外界温度较低的空气时,放热液化形成小水珠,悬浮在空气中,就是我们看到的“白气”。例如:冬天,从口中中呼出的“白气”;烧开水时从壶嘴喷出的“白气”;夏天,我们看到冰棒冒的“白气”;冰箱门打开时冒出的“白气”;飞机的白色尾气。

    2.分类:“白气”现象可分为两类,一类是冷物体冒 “白气”;另一类是热物体冒“白气”。尽管它们都是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,但水蒸气的来源却不同。例如:冰棒冒“白气”是冰棒周围附近空气中的水蒸气 (来源于冰棒之外)遇冷液化而成;烧开水时,壶嘴冒 “白气”是从壶中产生的水蒸气(来源于壶内)遇到壶嘴外附近的冷空气液化而成的。切记:共同的特点都是水蒸气要遇冷。

考点名称:汽化及汽化的特点

  • 汽化:
    1. 定义:物质从液态变为气态叫做汽化,汽化的最终状态是气态,汽化过程中物质需要从外界吸收热量

    2. 汽化的两种方式:蒸发和沸腾,液体蒸发吸热有制冷作用,液体沸腾时的温度叫做沸点。

    3. 常见汽化现象有:太阳出来了,雾散了,地面上的水变干,酒精蒸发等



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