题目
题型:不详难度:来源:
神奇的饮水鸟
如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。
饮水鸟的结构如图甲所示,它是一个由“头泡”和“尾泡” 构成的密闭容器,容器内装有易挥发的乙醚液体,乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化;汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸气,乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时,鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水,吸湿层中的水因蒸发而吸热,使汽室2中的温度降低,导致汽室2中的气压小于汽室1中的气压,尾泡中的乙醚液体在汽室1中气压的作用下沿玻璃管往上升,于是整个鸟的重心上移(如图乙所示),鸟身逐渐前倾,直至鸟嘴接触水面“喝”水,此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通(如图丙所示),两汽室中的乙醚蒸汽混合,液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡,饮水鸟的重心下移,于是渐渐直立起来,在支架上来回摆动。由于“喝”水时,鸟嘴接触水面,沾湿了吸湿层,于是它又开始循环工作。
(1)因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和气的温度降低时,部分饱和气会发生_______现象;在乙醚液体沿玻璃管往上升时,汽室1中气压会减小,此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生______现象,以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态(两空均填物态变化名称);
(2)饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动,摆动时,以头泡为参照物,空气是_______(选填“运动”或“静止”),这样能加快吸湿层中水分的蒸发;若冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,饮水鸟会渐渐停止摆动,这是因为_____________;
(3)饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,你的做法是_______________________________________;
(4)从能量转化的角度来看,饮水鸟工作时可以把空气的_____能转化机械能,但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:________________。
答案
解析
试题分析:(1)乙醚饱和气的温度降低时,发生液化现象;乙醚液体吸收外界空气的热量会发生汽化现象;(2)饮水鸟在支架上来回摆动,头泡与空气的位置不断发生变化,所以头泡为参照物,空气是运动的;饮水鸟摆动过程中会受到阻力作用,冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,使得动力不足,速度减小,直到停止运动;(3)根据题意饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,可采用加快饮水鸟头泡加湿层中液体蒸发速度,来加快摆动;具体做法把饮水鸟放在温度高环境,把饮水鸟放在湿度低环境,增大吸湿层的面积,增大吸湿层表的空气流速,把水换成酒精等,(4)该装置利用乙醚的液化和汽化工作,所以工作时把空气的内能转化为机械能;生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:该装置动力大小受液体的蒸发速度影响;输出功率不稳定,受到相对湿度、温度等环境因素影响较大等。
核心考点
试题【(7分)阅读短文,回答问题:神奇的饮水鸟如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永】;主要考察你对物态变化等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.①②③④ | B.②①③④ | C.③②①④ | D.①③②④ |
A.冷冻室的内壁上常附着一层霜,是由于水蒸气凝华产生的 |
B.电冰箱散热器摸起来烫手,这主要是电流的热效应造成的 |
C.电冰箱电动压缩机和冷藏室内照明灯泡的连接方式是并联 |
D.夏天,打开冰箱门看到的“白雾”是水分蒸发产生的水蒸气 |
A.用地膜覆盖农田 | B.给实验室盛有酒精的瓶子加盖 |
C.把湿衣服晾在通风向阳处 | D.把新鲜的樱桃装入保鲜盒 |
A.零下18℃的液体能发生汽化现象 |
B.炎热的夏天,雪糕周围出现的“白气”是雪糕升华形成的 |
C.寒冷的冬天,冰冻的衣物在室外也能变干,是冰化成水滴从衣物上滴落的缘故 |
D.初冬,地面上出现霜,是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的小冰晶 |
A.雾的形成是由于水蒸气凝华形成的 |
B.雾霾天气是大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动 |
C.PM2.5是形成雾霾的元凶之一,这些颗粒物的尺度比电子小 |
D.要减少雾霾天气,关键是减少污染物的排放 |
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