王根長
摘 要:要到廣闊的自然界中去觀察、去探索、去思考,才能理論聯(lián)系實(shí)際,才能應(yīng)用物理知識(shí)解釋生活、生產(chǎn)中的“熱現(xiàn)象”,使物理為人類服務(wù)。
關(guān)鍵詞:生活生產(chǎn);熱現(xiàn)象;淺析
在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中,我們經(jīng)常會(huì)感覺到物體的冷熱,天氣冷暖的變化。這些現(xiàn)象都是與溫度有關(guān)的熱現(xiàn)象,學(xué)生學(xué)完熱學(xué)知識(shí)后,應(yīng)運(yùn)用所學(xué)的本領(lǐng),去解釋生活和生產(chǎn)中的熱現(xiàn)象,只有這樣,才能理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)好、學(xué)活物理知識(shí)。
在醫(yī)學(xué)上,口腔科的醫(yī)生為病人檢查牙齒時(shí)拿一個(gè)帶把的小鏡子在酒精燈上烤一烤,然后放入病人口中,醫(yī)生用小鏡子的目的主要是利用它反射光線,看清牙齒病癥,如果不加熱小鏡子,那么,當(dāng)放入口腔后,由于鏡子的溫度低于人口腔內(nèi)的溫度,口中的水蒸氣會(huì)在鏡面上液化成小水珠,使鏡面模糊。這樣醫(yī)生就看不清牙齒,若將帶把的小鏡子烤一下,由于溫度高于口中水蒸氣就不會(huì)在鏡面上液化,效果就明顯多了。夏季,被雨水淋濕了很容易感冒,這是因?yàn)楸挥炅軡竦娜松眢w上有許多雨水,雨水在蒸發(fā)時(shí)要向人體吸熱,這樣會(huì)從人體帶走大量的熱量,也就是蒸發(fā)致冷使人體溫度降低了,所以容易受涼感冒。嗓子發(fā)炎的病人去醫(yī)院五官科就診,會(huì)看到醫(yī)生用含藥液的氣體來噴嗓子,這是利用酒精將配好的藥液加熱,使藥液由液態(tài)汽化變?yōu)闅鈶B(tài)后噴入病人的嗓子,病人很容易吸收。
鑄造車間,工人師傅用金屬制造某種工件,常把金屬加熱使之熔化,然后倒入鑄模,使金屬液體凝固成模子模樣的固體。人工降雨,是利用科學(xué)知識(shí)來控制某地區(qū)某時(shí)間的下雨情況。飛機(jī)飛上高空后向云層中噴灑干冰,干冰直接變成了氣體的二氧化碳,發(fā)生了升華現(xiàn)象,這過程要吸熱,使其周圍空氣溫度急劇下降,空氣中的水蒸氣在低溫下發(fā)生凝華現(xiàn)象,凝結(jié)成小冰粒,當(dāng)小冰粒逐漸變大時(shí)就會(huì)下落,遇到暖氣流就會(huì)熔化為小水滴形成雨。
自然界中,云、霧、露、霜、雨、雪、雹的形成也都是物態(tài)變化的結(jié)果。地球上除了有空氣外,還有大量的水,在太陽的照射下,地球上的水會(huì)大量蒸發(fā)變成水蒸氣擴(kuò)散到空氣中,在空氣中的水蒸氣沒有凝結(jié)成水或凝結(jié)成小冰晶之前,我們用肉眼是看不到的,所以經(jīng)常會(huì)有晴空萬里的天氣出現(xiàn),但當(dāng)空氣中的水蒸氣升入高空遇到冷空氣時(shí),就會(huì)液化成小水珠和凝華成小冰晶,當(dāng)它們附著空氣中塵埃上飄浮在空中并隨風(fēng)移動(dòng)時(shí),我們就看到了云。在秋季白天氣溫較高,地面上的水大量蒸發(fā)變成水蒸氣,到了夜晚,當(dāng)空氣的溫度降低時(shí),空氣中的水蒸氣遇冷就會(huì)在草木、石塊等上面液化成小水珠,這就是露。如果空氣中有較多塵埃,空氣中的水蒸氣就液化凝結(jié)在這些塵埃上,隨空氣漂浮,這就是霧。到了冬天,由于夜晚氣溫很低,空氣中的水蒸氣遇冷會(huì)直接凝華成小冰晶,這就是冬天早晨我們看到附著在房屋頂和花草樹木上的霜。
在通常情況下,空氣的溫度只要稍有升高,云中的小水滴就蒸發(fā)了,云也就消失了,但當(dāng)遇到冷空氣時(shí),空氣的溫度會(huì)下降,空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)一步液化成小水珠和凝華成小冰晶,云中的小水珠和小冰晶會(huì)增多、變大,當(dāng)它們的重量超過了一定的限度,不能再在空氣中漂浮時(shí),就會(huì)下落,在下落的過程中小冰晶會(huì)熔化成小水滴,并與原來的小水滴一起落到地面上,就形成了雨。當(dāng)高空的空氣冷卻速度很快的時(shí)候,水蒸氣會(huì)直接凝華成小冰晶,并且由于地面上方空氣的溫度也較低,小冰晶在下落過程中不會(huì)熔化,于是就產(chǎn)生了雪,雪并不是冰凍的雨,而是由水蒸氣直接凝華而成的結(jié)晶體,所有的雪花都是六角形的白色晶體,冰雹開始的時(shí)候是空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成的小水珠,這些小水珠在下落的過程中,當(dāng)它們還沒有落到地面上時(shí)會(huì)被氣流刮上去,升到更冷的空氣中,于是小水珠就會(huì)凝固成白色不透明的小圓球,再一次落向地面,但還沒到地面,它們就又一次隨氣流升到空中,這樣經(jīng)過多次升降,小冰球在途中不斷與雪花,小水滴合并,形成有層次的冰塊,越來越重,當(dāng)氣流再也無法支撐住它的重量時(shí),冰塊就會(huì)降落到地面上,這就是冰雹。生活中,同學(xué)們都吃過雞蛋,剛煮熟的雞蛋為什么要放在冷水中浸一會(huì)呢?原來是為了容易把蛋殼剝掉,一般物體都有熱脹冷縮的特性,但是不同的物體在相同的條件下,熱漲和冷縮的程度一般不同,雞蛋是由硬的蛋殼和軟的蛋白、蛋黃組成的,當(dāng)把煮得很熱的雞蛋立即浸入水中時(shí),蛋殼就會(huì)立即收縮,而蛋白基本上還處于原有的溫度而沒有縮小體積,此時(shí)會(huì)有一小部分蛋白被蛋殼擠壓進(jìn)蛋的空頭處,過一會(huì),蛋白又因溫度逐漸降低而慢慢收縮,這樣蛋白和蛋殼之間就會(huì)略有間隙,剝起來就不會(huì)連皮帶肉一起下來了。我們還??吹接袝r(shí)人用嘴對(duì)手吹氣,有時(shí)對(duì)手哈氣,其實(shí)吹氣是使皮膚上的水分加快蒸發(fā),吸收人體的熱,使人降溫感到?jīng)鏊?,哈氣?shí)際上是人呼出的熱的氣體遇到冷的皮膚,液化放熱使人感到溫暖。
在生活中,俗話說:“蓋上蓋煮皮,打開蓋煮餡”,這是人們總結(jié)出來煮餃子的理論,這是有一定科學(xué)道理的,當(dāng)把餃子倒入開水中,蓋上蓋煮,熱量很快傳給餃子皮,薄薄的餃子皮很快被煮熟了,但是如果始終蓋著蓋煮,水分蒸發(fā)不出去,水溫又很高,不等里面的餡煮透,餃子皮就會(huì)被煮破煮爛了。如果早一些打開鍋蓋,使水分不斷蒸發(fā),帶走了漂在水上餃子的一部分熱量,使餃子皮上的溫度低于100℃,再在滾開的水中澆上一勺涼水,使餃子皮不會(huì)馬上煮爛,而封閉在餃子內(nèi)部的蒸汽并不會(huì)跑出去,內(nèi)部的溫度仍為100℃,這樣可以很快把餃子餡煮熟。民間流傳的成語“揚(yáng)湯止沸”和“釜底抽薪”是阻止水沸騰的兩種方法。因?yàn)橐后w沸騰的條件:首先是溫度達(dá)到沸點(diǎn),其次是繼續(xù)吸熱。“揚(yáng)湯”是使揚(yáng)起的湯(蒸發(fā)吸熱)溫度降低達(dá)不到沸點(diǎn),但當(dāng)湯回到鍋里吸熱后又會(huì)沸騰;“釜底抽薪”是把熱源撤掉,使達(dá)到沸點(diǎn)的湯不再吸熱,前者只能阻止湯暫時(shí)不沸騰,而后者徹底阻止了湯的沸騰。
綜上所述,同學(xué)們要在學(xué)好物理課本基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),到廣闊美麗的自然界中去觀察、去探索、去思考,才能理論聯(lián)系實(shí)際,才能應(yīng)用物理知識(shí)解釋生活、生產(chǎn)中的現(xiàn)象,使物理為人類服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
王福星.物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)參考,2012(3).