林老师总结生活物理第三部

“热得快”的奥秘•“热得快”是生活中常用的一种电加热器，可以用来烧开水、热牛奶、煮咖啡等，快捷而方便。•“热得快”的加热螺圈通常是用一种较细的金属管绕制成的，管内装有电热丝，然后灌入氧化镁粉之类的绝缘材料，把电热丝封装固定在管中间，使它不与管壁接触。电热丝的两端再分别与电源线相接。通电后，电流从电热丝中流过，电热丝便发热。如果把“热得快”浸没在液体中，热量通过液体很快散发出来，这样使液体很快被加热，而且也不会烧坏电热丝。如果让“热得快”在空气中干烧，热量不易散发，金属外管会很快烤焦，甚至烧红，管内的电热丝便会烧断。所以，使用时应先将“热得快”放入液体内，液体最少应淹没加热螺圈（手柄及电线不能浸入液体中），然后再接通电源。加热完毕，也应先断开电源，过一小会，待“热得快”温度降低后，再从液体中拿出，擦干收藏。•由于“热得快”中的电热丝是用镍铁合金制成的细丝，一般较脆、容易震断。因此，“热得快”不能剧烈震动，如果表面有水垢或附着物，可用小毛刷轻轻刷掉，不要用硬物敲击或用小刀刮削。“热得快”一旦断丝便无法修复，只有换新的了。爱斯基摩人的冰屋•冰是冷的象征，一提到它，人们就会不寒而栗。但是，在冰雪凛冽的冬天，生活在北极圈里的爱斯基摩人，却凭着用冰垒成的房屋，熬过严寒的冬天。•在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材，先把冰加工成一块快规则的长方体，这就是“砖”；用水作为“泥”。材料准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰快，再泼一些水，垒一些冰快；前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。•爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？•首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。•其次，冰是热的不良导体，能很好地隔热，屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。•再次，冻结成一体的冰屋，没有窗子，门口挂着兽皮门帘，这样可以大大减少屋内外空气的对流。正因为如此，冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度，这相对于零下５０多度的屋外，要暖和多了。爱斯基摩人穿上皮衣，在这样的冰屋里完全可以安全过冬了。当然，冰屋里的温度比起我们冬天的室内温度要低得多，而且冰屋里也不允许生火取暖，因为冰在０℃以上就会融解成水。•爆米花的秘密•砰！”随着一声巨响，爆米花的香气便飘散开来。爆米花个大粒圆，酥脆芳香，是很受小朋友欢迎的一种膨体食品。大米经过爆米机一加工，体积陡然胀大好多倍，难怪人们风趣地把爆米机称作“粮食扩大器”哩！那么，米粒是怎样被扩大的呢？我们知道，密封在容器中的气体，都有一个特别的脾气：温度增高，压强就增大。给爆米机加热的时候，密封在罐里的空气的压强逐渐增大；同时，装在米花的师傅拿一条长布袋套在爆米机的口上，然后打开盖子。说时迟，那时快，在一声巨响中，大米喷到布袋里了。高温高压的米粒突然进入气压较低的环境中，憋在米粒中的高温高压水分，失去了约束力，便急骤膨胀，使米粒迅速胀大，变成了爆米花。里面的大米逐渐被加热，贮存在米里的水分也逐渐蒸发出来，聚积在铁罐内。罐的温度不断升高，罐内的气压越来越大，这种高压阻止米中水分继续蒸发，使残存在米中的水分也逐渐升温升压，一个个米粒象憋足了气的小气球，只因为受到罐内气压的约束，它们才不能爆开。当罐内气压升高到2—3个大气压的时候（这从气压表上可以看出），便停止加热。这时，爆米花的师傅拿一条长布袋套在爆米机的口上，然后打开盖子。说时迟，那时快，在一声巨响中，大米喷到布袋里了。高温高压的米粒突然进入气压较低的环境中，憋在米粒中的高温高压水分，失去了约束力，便急骤膨胀，使米粒迅速胀大，变成了爆米花。透过爆米花，使我们看到了“高温高压”的巨大力量。节日的焰火、鞭炮，工地上的爆破，工厂里的蒸汽锤，大力士蒸汽火车头……，它们那种有声有色的表演，都是“高温高压”导演出来的。随着科学技术的发展，它已成为生产上的强大动力。冰棍和冰激凌•冰棍和冰激凌是世界各国人们都喜欢的止渴解暑食品。当你吃到凉甜可口的冰棍和冰激凌时，你是否想过，世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪个国家呢？•我国是冰棍和冰激凌的故乡。早在３０００多年以前，我国就有用冰解暑的记载。后来皇宫里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈时代（大约７００多年前），皇宫里又有了类似现在冰激凌的食品，叫做冰酪。那时，元朝统治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家马可·波罗离华回国前，元世祖才让人把这种珍品的制作方法教给他。马•可·波罗回去后，又把这种制作方法传给了意大利王室，意大利王室把这种方法保密了约３００年，到１５３３年，法国国王和意大利人结婚以后，制作冰酪的方法才由意大利传入法国。１７７７年美国纽约大街上才有了冰激凌广告。•我国古代劳动人民的解暑食品是冰核。直到清代，每当盛夏到来之际，北京大街上还有人买冬天入窖保存下来的天然冰快冰核。大约在１９３５年，北京有人想出了“绝招”：先把天然冰放进一个大木桶里，加入适量的食盐，这样的木桶就成了一个“土冷冻室”。再准备许多圆柱形小铁筒，每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水，并插上一根木棍。然后把一个个装满糖水的小铁筒放进“土冷冻室”大木桶里，封闭起来冷冻。经过半小时后，小铁筒里的糖水就冻结成了冰棍。由于这种解暑食品很受顾客的欢迎，所以很快就在前门大街出现了专售冰棍的商店。打气筒在使用时为什么会变热?•用打气筒打气入球中或单车轮胎中，用了一会就感到筒身发热。这是因为打气的动作既用力F，又有位移s是一个手力对筒内空气作功(w＝Fs)的过程。根据能量守恒定律(1awofconservationenergy)，我们对空气作功，身体就会消耗一些化学能(chemicalenergy)。这些化学能就转变为筒内和球内空气的内能(internalenergy)，故空气和筒身的温度就升高了。柴油内燃机就是利用这个原理，利用活塞把气缸内的空气压缩至高温，把喷进去的柴油燃烧。与上述相反，如果气体急速膨胀，就等于气体对外界作功。于是，它的内能就要减少，温度就会降低电冰箱的原理•想一想:（液体化为气体时要吸热。反之，气体化为液体时要放热。电冰箱要怎样安排这两种物态变化，才能达到制冷的目的呢？）•电冰箱是利用蒸发致冷或气化吸热的作用而达到制冷的目的。•电冰箱的喉管内，装有一种商业上称为氟利昂:freon，俗称雪种的致冷剂。常用的一种为二氟二氯甲烷(CCL2F2)，是一种无色无臭无毒的气体，沸点为29℃。氟利昂在气体状态时，被压缩器加压，如图下方所示。加压后，经喉管流到电冰箱背部的冷凝器，借散热片散热(物质被压缩后，温度就会升高)后，冷凝而成液体。液体的氟里昂进入蒸发器的活门之后，由于脱离了压缩器的压力，就立即化为蒸汽，同时向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热(latentheatofvaporization)，引致冰箱内部冷却。汽化后的氟里昂又被压缩器压回箱外的冷凝器散热，再变为液体，如此循环不息，把冰箱内的热能泵到箱外。电冰箱门上的星标•（星标的数目代表不同的温度范围。温度对冰箱中食物的储藏时期又有怎样的关系呢？）•电冰箱内有恒温器(thermostat)，以控制电源的断续，使箱内温度保持在一定的范围内，以免过冷而耗电。双门的电冰箱，门上有星形标志，以表示冷凝格(freezercompartment)的温度等级。•1颗星：表示温度不高于－6℃，食物可贮藏十天。•2颗星：表示温度不高于－12℃，食物约可贮藏一个月。•3颗星：表示温度不高于－18℃，食物约可贮藏三个月。•4颗星：表示温度不高于－20℃，食物约可贮藏三个月外，还可以冻结鲜食物。自动调温电熨斗•电熨斗实际上是热储存器，由金属底板、电热元件、压板、罩壳和手柄等组成。使用时接上电源后，内部电阻丝发热，底板受热很快升高到一定温度，利用底板储存的热量来熨烫衣物等。普通电熨斗靠插拔电源插头调节温度高低，不容易掌握合适的熨烫温度。调温电熨斗有调温器和指示灯，可以自动调节温度。调温器有一个双金属片，用两种热膨胀系数差别大的金属片粘合制成。刚接通电源时，双金属片处于平直状态；片上的两个触点接通，指示灯亮，电路中有电流，底板开始发热。随着温度升高，膨胀系数大的金属片受热伸长，膨胀系数小的金属片基本维持原状，于是双金属片发生了弯曲变形，两个电触点分离将电源切断，指示灯熄灭。当底板温度低于规定数值时，双金属片恢复原状，电触点又接通电源。如此反复，电熨斗底板温度就能控制在选定的范围内。还有一种先进的电熨斗，是在调温电熨斗上再增加贮水喷雾的装置，叫做调温喷汽喷雾电熨斗。通电加热后，内部产生蒸气，从熨斗底板上的小孔喷出，对被熨的织物加以湿润，使织物容易改变形状。织物在受热受压条件下，水分蒸发，使熨烫出的褶痕线条可以经久不变。使用电熨斗要注意安全，外壳接地要牢固可靠。不用时，要拔掉电源插头，冷却后才能放在纸盒里或干燥处。调温开关应处于“冷”点位置，不要让里面的弹性元件长期变形而失去作用。注入贮水器中的水不能用自来水或井水，因为这些水中含有较多的钙镁离子，容易造成滴水孔堵塞，一般情况下可用经过沉淀后的凉开水。多孔的冻豆腐•寒冷的冬天，吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”，那真算得上是一种别具风味的美菜呢！豆腐本来是光滑细嫩的，冰冻以后，它的模样为什么会变得象泡沫塑料呢？豆腐的内部有无数的小孔，这些小孔大小不一，有的互相连通，有的闭合成一个个小“容器”，这些小孔里面都充满了水分。我们知道，水有一种奇异的特性：在4℃时，它的密度最大，体积最小；到0℃时，结成了冰，它的体积不是缩小而是胀大了，比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0℃以下时，里面的水分结成冰，原来的小孔便被冰撑大了，整块豆腐就被挤压成网络形状。等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后，就留下了数不清的孔洞，使豆腐变得象泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调，这些孔洞里都灌进了汤汁，吃起来不但富有弹性，而且味道也格外鲜美可口。很早以前，我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理，并利用它来开采石头：冬天，他们在岩石缝里灌满水，让水结冰膨大，把巨大的山石撑得四分五裂，很快就能采到大量的石料。近年来，工业生产上出现了一种巧妙的新工艺——“冰冻成型”，也是冰冻膨胀原理的应用。办法是：根据零件的形状，用强度很大的金属，做一个凹形的阴模和一个凸形的阳模，把要加工的金属板放在两个模的中间，在阳模和密闭的外壳之间，灌满4℃左右的水，然后把这个装置冷却到0℃以下。这时，由于水结冰，体积膨胀，所产生的巨大力量把阳模压向阴模，便把金属板压成一定形状的部件了。由于水在4℃时的密度最大，体积最小，水温低于4℃时体积反而增大，所以，在4℃时水就不再上下对流了。因此，到了冬季，寒冷地区的江河湖海，表面上虽然结了厚厚的冰层，但下面水的温度却保持在4℃左右，这就给水生物创造了生存的环境。冰冻也会给人们带来危害，它能使水缸冻破，把自来水管道冻裂……因此，在冬季来临的时候，要及时做好保暖防冻工作。饭菜扑鼻香•在厨房里做饭炒菜，我们在屋外也能闻到饭菜的香味。更有意思的是，有时候锅里的油才烧热，厨房外面的人就闻到了油香。香味是怎么被人闻到的呢？因为在烹调的过程中，饭菜的分子有一部分被蒸发到空气中，并且渐渐地向四面八方运动，当它们钻进我们的鼻孔时，我们就闻到香味了。这个过程叫做扩散现象。正是气体的扩散作用帮助人们闻到了各种气味。气体分子很小很小，我们的眼睛直接看不见它们。但是，这些分子的运动是能够间接地观察到的。在太阳光底下，我们可以看到许多•尘埃在空气中飘来飘去，上下飞舞，就是受运动着的气体分子碰撞的结果。气体分子的运动是无规则的，互相之间不断地碰撞，不断地改变运动的方向。因为气体分子之间距离比较大，互相撞碰的机会少，所以它们很容易离散开来。有些气体的分子运动得很快，拿氢气来说，它的分子跑得比子弹头的速度还要快上几倍呢。正是这个缘故，气体物质的体积，如果不受外界的约束，就会不断膨胀扩大，扩散开来。扩散现象不单气体里有，液体里也有。做汤