生活中的科学现象:戴着眼镜,从温度较冷的室外到温暖的室内,眼镜上会蒙上白雾,是气体的液化现象。水烧开了,壶盖会被顶起来,是气体对壶盖做功。长期堆煤的墙角会发黑,这是固体分子的扩散现象。靠在暖气旁边会感到暖和,这是热传递。白炽灯用久了灯泡壁上会有一层黑色,是钨丝的升华。坐海盗船,有失重现象。
一、“从温度较冷的室外到温暖的室内,眼镜上会蒙上白雾”的原因
眼镜上的白雾是水蒸气,然后成了小水珠,最后又是水蒸气,结合物态变化名称,可以得出结论:
戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的镜片凝结成小水珠,属于液化现象。
过一段时间小水珠不见了,由液态变成了气态,属于汽化现象。
液化现象的定义
液化现象简称液化是指物质由气态转变为液态的过程,会对外界放热。实现液化有两种手段,一是降低温度,二是压缩体积。临界温度是气体能液化的最高温度。在常温下加压就可以变成液体,而另外一些气体如氢、氮的临界点很低,在加压的同时必须进行深度冷却,就叫液化。
汽化现象的定义
汽化是物质由液态转变为气态的相变过程。蒸发是温度低于沸点时发生在液体表面的汽化过程。在一定温度下,只有动能较大的液体分子能摆脱其他液体分子吸引,逸出液面。故温度越高,蒸发越快,此外表面积加大、通风好也有利蒸发。蒸发过程的汽化热叫蒸发热,与温度有关。
二、“水烧开了,壶盖会被顶起来”的原因
改变内能的方式有两种:热传递和做功,水蒸气膨胀对壶盖做功,本身的内能减少,温度降低。水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,由此得出结论:
当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,温度降低;当对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大,温度升高。
内能的微观定义
内能从微观的角度来看,是分子无规则运动能量总和的统计平均值。分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能。
机械能的定义
机械能指:在不计摩擦和介质阻力的情况下物体只发生动能和势能的相互转化且机械能的总量保持不变,也就是动能的增加或减少等于势能的减少或增加,即机械能守恒定律。例如:
风吹着帆船航行,空气对帆船做了功;急流的河水把石头冲走,水对石头做了功;运动着的钢球打在木块上,把木块推走,钢球对木块做了功等等现象都是机械能。
三、“白炽灯用久了灯泡壁上会有一层黑色物质”的原因
白炽灯的灯丝一般为钨丝,钨丝在高温下变成钨蒸气,物质从固态直接变成气态是升华;钨蒸气遇冷的玻璃壁直接变成钨,物质从气态直接变成气态是凝华,所以灯泡壁上会有一层黑色物质,而这层黑色物质就是钨。
钨的定义
钨是熔点最高的难熔金属。一般熔点高于℃并有一定储量的金属以及熔点高于锆熔点(℃)的金属称为难熔金属,这也是拿来做灯丝的原因。作为一种难熔金属,钨最重要的优点是有良好的高温强度,对熔融碱金属和蒸气有良好的耐蚀性能,钨只有在℃以上才出现氧化物挥发和液相氧化物。以钨为代表的难熔金属在冶金、化工、电子、光源、机械工业等部门得到了广泛应用。
四、科学现象的定义
简单的说,科学就是支配自然演化的规律。科学研究就是研究者通过各种方法去认识这些规律。科学是与宇宙与生俱来的东西,一直存在的东西,只要有宇宙的存在和演化就存在科学(自然规律)。甚至可以说,即使地球上还没有进化出人类,科学也早就存在。宇宙就是一个科学系统(而且是一个科技系统)。另一个问题是科学与技术的关系。这二者既有区别又密不可分。
五、常见的科学现象
铁钉、水用铁钉在空易拉罐不同的高度上扎眼儿,装水后比较其喷射的距离液体内部压强与深度的关系
棉线、铁钉将两个空易拉罐用棉线相连做成一个“土电话”固体是否可以传递声音
木板将易拉罐放在倾斜的木板表面,使其从同一位置由静止分别滑下和滚下,比较两种情况下运动的快慢比较相同条件下滑动摩擦和滚动摩擦的大小
导线、导线夹、开关、灯泡、电源用导线及导线夹将电源、开关、灯泡和空易拉罐连成串联电路,闭合开关,看灯泡是否发光易拉罐的材料是导体还是绝缘体
黑纸、白纸、水、温度计用白纸和黑纸分包住两个装满水的易拉罐,在太阳下晒相同的时间,看谁的温度升高得多相同条件下白色物体和黑色物体的吸热能力是否相同
厚海绵块让满罐的易拉罐,分别平放、竖放在厚海绵块上,观察海绵的凹陷情况压力的作用效果与受力面积的关系
电梯上升时脚对地板的压力更大——超重
电梯下降时更轻——失重
车拐弯时会漂移——离心力
磁带的放音——电磁感应
警车从你身边开去笛声变得更慢——多普若效应