Question

14．熱管
青藏鐵路早已實(shí)現(xiàn)了全線貫通．鐵路要通過“千年凍土”區(qū)，“凍土”區(qū)路基在溫度過高時(shí)會(huì)變得松軟不牢固，所以修筑青藏鐵路必須解決千年凍土問題． 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(xì)、高約2m的熱管，熱管在路基下還埋有5m深，熱管有效地解決了“千年凍土問題”．
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液體，若管的上端處在溫度較低的地方，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(huì)變成蒸氣，蒸氣跑到溫度低的上端時(shí)又會(huì)由于放熱而還原為液體，此后，液體又會(huì)回到受熱的下端，如此循環(huán)往復(fù)．熱管就相當(dāng)于一個(gè)天然“制冷機(jī)”．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）熱管里面發(fā)生的物態(tài)變化是汽化和液化．
（2）當(dāng)熱管開始“制冷”時(shí)，上端的溫度低于（高于/低于）下端溫度，當(dāng)熱管上方的溫度和下方的溫度相同時(shí)，熱管停止（繼續(xù)/停止）制冷．
（3）下列說法中不正確是的是B
A．路基在溫度過高時(shí)會(huì)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．正是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(gè)制冷機(jī)，其實(shí)只有熱管的下端在致冷，上端不會(huì)致冷
D．熱管實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)的熱量運(yùn)輸機(jī)器，將熱由高溫搬到低溫處．

Answer 1

分析 （1）（2）汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程，汽化時(shí)需要從外界吸收熱量；物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)稱為液化，液化過程需要放熱；
（3）物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫熔化，熔化是吸熱過程．

解答 解：
（1）熱管里面的液體會(huì)吸熱從液態(tài)變成氣態(tài)而汽化，蒸氣跑到溫度低的上方一端遇冷從氣態(tài)變成液態(tài)而液化；
（2）當(dāng)熱管“制冷”時(shí)，上方一端的溫度低于下方一端的溫度時(shí)，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(shí)，熱管停止“制冷”；
（3）A、路基變軟是因?yàn)椤皟鐾痢比刍�而形成的，故A正確；
B、熱管只有在上方一端的溫度低于下方一端的溫度時(shí)工作，故B錯(cuò)誤；
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(huì)變成蒸氣，蒸氣跑到溫度低的上端時(shí)又會(huì)由于放熱而還原為液體，所以下端“制冷”，上端“制熱”，故C正確；
D、熱管實(shí)質(zhì)上是一個(gè)熱量的運(yùn)輸機(jī)器，將熱由高溫搬到低溫處，故D正確．
故選B．
故答案為：（1）汽化；液化；（2）低于；停止；（3）B．

點(diǎn)評(píng) 此題是物態(tài)變化的一個(gè)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(diǎn)進(jìn)行分析解答．