内容正文:
物态变化与航天
素养特训
第三章 物态变化
【2023·十堰】2022年6月4日,“长征二号F遥十四”运载火箭开始加注燃料推进剂,于6月5日圆满完成“神舟十四号”发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值大的气体燃料,采用________和压缩体积的方法使气体燃料液化。
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降低温度
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【2023·烟台模拟】2022年11月29日23时08分,“神舟十五号”载人飞船由“长征二号F遥十五”运载火箭发射升空。为了保护发射架,在发射台底部建了一个大水池,让火箭尾部的火焰喷到水池中,这是利用水( )
A.熔化吸热 B.凝固放热
C.汽化吸热 D.液化放热
C
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【2023·湖州】2022年4月16日,“神舟十三号”航天员乘坐返回舱返回地球。进入大气层时,返回舱外包裹的烧蚀材料在高温下发生分解、熔化、蒸发和升华等变化。烧蚀材料发生上述变化的过程中会________(填“吸收”或“放出”)热量,使舱内保持合适的温度,保障了航天员和设备的安全。
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吸收
【点拨】
熔化、蒸发和升华发生的过程中要吸热,可以带走大量的热。
【开放题】卫星在太空中飞行时要面对很多考验,其中一条就是卫星整体的温度要控制在一定范围之内,以保护卫星上的电子设备。某些稳定的卫星具有指向性:一面总是朝着太阳,而背面将永远见不到阳光,有时向阳面和背阳面温度差高达250 ℃(为了安全,晶体管的内部温度不得高于125 ℃);
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即使卫星表面由导热性能非常好的铝材制作,也不足以传递足够多的热量从而减小温差。除了太阳辐射产生的热量外,仪器工作时产生的热量也需要散掉。
(1)科学家发明了一个比最好的散热材料传热效果好成百上千倍的装置——热管。下图为某一型号热管传热原理示意图,在金属外壳内衬垫一层多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔。
当管朝着太阳的一端受光照射升温后,热端吸液芯内的液体____________,蒸气沿气腔跑到冷端(背阳面),在冷端____________后,液体又顺着吸液芯回到热端,如此循环往复,使整体温度趋于平衡。(均填“汽化吸热”或“液化放热”)
汽化吸热
液化放热
(2)请你联想生活实际思考,可以利用“热管”来散热的设备有________________________________。
示例:大型计算机(答案合理即可)
【2023·汕尾期末】为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化,因此火箭必须由熔点________(填“高”或“低”)的材料制成,同时在火箭表面涂上特殊物质加强防护。
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高
【点拨】
火箭发射时,大气与火箭表面产生的剧烈摩擦导致火箭温度升高,为保护火箭,防止火箭熔化,火箭必须由熔点高的特殊材料制成。
1971年6月30日,苏联宇宙飞船由太空返回地面时,突然航天员和地面指挥中心失去了联系,飞船在自动飞行控制设备的控制下返回地面,但三名航天员全部死亡,最终确定航天员死于“血液沸腾症”。检查发现,飞船密封舱上有漏气处。从此以后,为了更加保险,返航时航天员也必须穿上宇航服。
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飞船漏气,航天员血液会沸腾的原因是气压越低,液体的沸点越_______(填“高”或“低”)。
低
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