Question

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熱管
青藏鐵路要通過“千年凍土”區(qū)，“凍土”區(qū)路基在溫度過高時會變得松軟不牢固，修筑設(shè)計師用熱管有效地解決了這個問題．如圖甲是青藏鐵路通過“千年凍土”區(qū)的照片，照片中路基兩旁各插有一排碗口粗細、高約2m的就是熱管．熱管在路基下還埋有5m深．
熱管是一根兩端封閉的金屬管（如圖乙），管內(nèi)充有容易變成氣體的物質(zhì)，若管的上端處在溫度較低的環(huán)境，下端處在溫度較高的環(huán)境，下端由于受熱，里面的液體會變成氣體，上升的氣體到達溫度較低的上端時又還原為液體，液體再流回到下端，如此循環(huán)往復(fù)．熱管就相當(dāng)于一個天然“制冷機”．
請回答下列問題：
（1）熱管“制冷”工作時，上端的溫度

 

（高于/低于）下端溫度．
（2）熱管“制冷”工作時，上端發(fā)生的物態(tài)變化是

 

．
（3）當(dāng)熱管上方的溫度和下方的溫度相同時，熱管

 

（繼續(xù)/停止）制冷．
（4）下列說法中不正確的是

 

A．路基在溫度過高時會變得松軟不牢固，這里面涉及到的物態(tài)變化主要是熔化；
B．由于熱管一年四季能不停地致冷從泥土中吸熱，從而有效地解決了千年凍土這一難題；
C．說熱管是個制冷機，其實只有熱管的下端在致冷，上端不會致冷；
D．熱管實質(zhì)上就是一個的熱量運輸機器，將熱由高溫搬到低溫處．
（5）凍土中主要含量是水，所以對熱管中的工作物質(zhì)的沸點要求是

 

．

Answer 1

分析：（1）物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化，由氣態(tài)變成液態(tài)叫做液化，汽化吸熱，液化放熱．
（2）標準氣壓下，水的沸點是100℃．

解答：解：（1）熱管上端處在溫度較低的環(huán)境，下端處在溫度較高的環(huán)境．
（2）下端由于受熱，里面的液體會變成氣體，上升的氣體到達溫度較低的上端時又還原為液體，因此在上端發(fā)生的是液化．
（3）當(dāng)熱管“制冷”時，上方一端的溫度低于下方一端的溫度時，熱管把從高溫處吸收的熱量“搬到”低溫處放出；當(dāng)上方的溫度和下方的溫度相同時，熱管停止“制冷”．
（4）A、路基變軟是因為“凍土”熔化而形成的，該選項說法正確，不符合題意；
B、只有管的上端處在溫度較低的地方，熱管才會從泥土中吸熱，該選項說法不正確，符合題意；
C、管的下端處在溫度較高的地方，下端由于受熱里面的液體會變成蒸氣，蒸氣跑到溫度低的上端時又會由于放熱而還原為液體，該選項說法正確，不符合題意；
D、熱管實質(zhì)上是一個熱量的運輸機器，將熱由高溫搬到低溫處，該選項說法正確，不符合題意．
（5）凍土中主要含量是水，所以對熱管中的工作物質(zhì)的沸點要求是低于0℃．
故答案為：（1）低于；（2）液化；（3）停止；（4）B；（5）低于0℃．

點評：本題是物態(tài)變化的一個靈活應(yīng)用題，考查了我們分析物理現(xiàn)象的能力，解決此類問題要結(jié)合熔化、汽化和液化現(xiàn)象及其特點進行分析解答．