登陆注册
26951100000008

第8章 生活中的热力学现象及应用

生活中无处不存在热力学现象,热力学现象的本质和原理亦来自生活。其实我们身边经常可以看到很多和热力学有关的现象,只是我们经常是不会去用学过的知识很好的联系和分析它。

比如家里用的空调,热水器,抽水泵,高压锅等等,都是我们身边很轻易就可以看到的例子。

(1)高压锅,大家并不陌生,现在还有很多家庭用来烧饭用的,我们来了解一下它工作时候的一些原理。

刚开始高压锅里面主要含有水和对应的食物,主要的变化过程是水和水蒸气的变化,密封高压锅里面的水经加热慢慢达到对应的温度压力下的饱和水,这个过程为预热阶段,所吸收的热量称为液体热。继续加热处于湿蒸汽状态,在此过程中对应的温度压力不变,称为饱和压力和饱和温度,一直到高压锅里面的水加热成干饱和蒸汽,这个过程称为气化阶段,所吸收的热量称为汽化潜热。继续对干饱和蒸汽加热,达到过热状态,即得到过热蒸汽。这主要是高压锅内部水和水蒸气的变化情况。

接着从过路内部压力和外部压力来分析高压锅气阀工作情况。每个高压锅都有对应的工作压力和压力释放阀动作值,一般高压锅工作压力在80kpa左右,压力释放阀动作值在120kpa左右,也就是説过热蒸汽继续加热到,压力阀外部压力和重力之和与内部气体的压力相平衡的时候就会将压力阀间歇性的顶起来,在内外压力差变化的时候内部高温高压蒸汽不断地派出去,里面的蒸汽比容将会随着时间的加长增大,里面的食物主要是靠着一定时间的高温高压蒸汽的作用煮烂煮熟。

(2)空调原理:空调制冷原理:空调器通电后,制冷系统内制冷剂的低压

蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器,带走制冷剂放出的热量,使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器,并在相应的低压下蒸发,吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换,并将放热后变冷的空气送向室内。

如此室内空气不断循环流动,达到降低温度的目的。制热工作原理:热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。空调器在制冷工作时,低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。热泵制热是通过电磁换向,将制冷系统的吸排气管位置对换。原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器,这样制冷系统在室外吸热向室内放热,实现制热的目的。

(3)肥皂泡日常生活中,我们常看到一些小朋友吹肥皂泡,一个个小肥皂泡从吸管中飞出,在阳光的照耀下,发出美丽的色彩。此时,小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中,我们大人也常希望肥皂泡能飘浮于空中,形成一道美丽的风景。但我们常常是看到肥皂泡开始时上升,随后便下降,这是为什么呢?

这个过程和现象,我们只要留心想一下,就会发现,它其中包含着丰富的物理知识。

在开始的时候,肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气,肥皂膜把它与外界隔开,形成里外两个区域,里面的热空气温度大于外部空气的温度。此时,肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度,根据阿基米德原理可知,此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它会上升。这个过程就跟热气球的原理是一样的。

随着上升过程的开始和时间的推移,肥皂泡内、外气体发生热交换,内部气体温度下降,因热胀冷缩,肥皂泡体积逐步减小,它受到的外界空气的浮力也会逐步变小,而其受到的重力不变,这样,当重力大于浮力时,肥皂泡就会下降。

(4)香蕉球:

如果你经常观看足球比赛的话,一定见过罚前场直接任意球。这时候,通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”,挡住进球路线。进攻方的主罚队员,起脚一记劲射,球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出,却又沿弧线拐过弯来直入球门,让守门员措手不及,眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。

为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?原来,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是拔脚踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。

这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小(伯努利方程)。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。

同类推荐
  • 飞碟档案解密

    飞碟档案解密

    本书飞碟来来往往,留下多少诱惑,也留下多少探索。本书包括神秘不明飞行物、飞碟现身空军基地、宇航员遇到的飞碟、科技人员目睹的飞碟、飞碟闯入新墨西哥州、飞行员遇到的是飞碟吗等内容,关于其存在奥秘现象、未解之谜和科学探索诸内容,具有很强系统性、科学性、前沿性和新奇性。
  • 世界科技五千年

    世界科技五千年

    总的来说,罗马人更注重实用技术,而希腊人更注重科学理论。科学史家一般认为罗马时代的科学已经开始走下坡路了。从此,西方的科学发展从辉煌的希腊时代跌进了中世纪的低谷。而在漫长的中古时代,对世界科技发展贡献最大的国家是中国。
  • 生物知识

    生物知识

    为满足广大青少年的求知欲,作者在围绕中学生物教材有关知识点的基础上,以动物学和理科综合探索创新教育为核心,参考近年来国内外的有关文献、资料和报道,紧密联系当前生活、生产、科研和教改实际精心编著了此书。本书在内容上侧重于贯彻动物学的基本理论和应用,引导读者学习科学思想方法,使读者能够触类旁通,开拓思路,发展智力和能力。
  • 分身有术的海参:动物绝技

    分身有术的海参:动物绝技

    《分身有术的海参--动物绝技》简介:无论是身怀绝技的动物,还是形态各异的植物,抑或是我们生活中见所未见、闻所未闻的神秘生物,它们共同构成一个光怪陆离的生物世界。“图说生物世界”将为你展现生物世界的趣味,描绘生物世界的新奇,揭开生物世界的神秘。人类和动物生活在同一个世界里,或许你对很多动物都不陌生,但是,你知道它们的一些小秘密吗?你知道青蛙为什么长着一张大嘴巴吗?你知道萤火虫为什么会发光吗?你知道猫头鹰为什么会在睡觉的时候睁一只眼闭一只眼吗?总有太多的疑问困扰着我们,让我们百思不得其解。
热门推荐
  • 道德真经集义

    道德真经集义

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 帝曜九重天

    帝曜九重天

    一次意外的事故,让赵翊穿越到一个完全不同的世界,从此踏上一段不寻常的修元之路。…………“不管是前世,还是今生,我都会永远的站在你身前,为你遮挡所有的风雨。别说是这小小的魔星出世,就算是九天圣后要将你亲手收回,我也会杀去她的九重罗天,与她狠狠战上一场。”“所以,傻丫头,你不需要再有那些无谓的想法,只要开开心心的,站在我的身后便好。”赵翊一身黄衫,站在九界大陆的最中央,对怀中的女孩轻声说道。
  • 三生往神曲

    三生往神曲

    伪美过后,人迹消尽,莫小折带着被世间遗弃的三年孤独与沉默,穿越到一片存在着不可抗力与不可思议的云生大陆。那有魂晶幻羽的虚幻异能,那有凡人往神的妄想追求,于是,有人说这是创世神的虚妄世界。三生晶,注定了三生缘起三生劫灭的宿命;往神者,暗喻了往生不灭的悲哀;芸芸众生,逃不了云生云灭的命运。莫小折是这个虚妄世界的过客?还是救世主?
  • 锦瑟年华谁与度

    锦瑟年华谁与度

    短篇青春短篇小说集。我在沧南唯一的咖啡馆里,看着屋外的雾气升腾,然后我用冰凉的手指在画着各种图案。然后,我在模糊的玻璃窗里,看到了许安生的脸,突然成熟的脸,有些许小胡渣,我以为是幻觉,我使劲地用手掌把玻璃窗擦得几净。我看到许安生背着一个大行囊冲我笑,他在做口型,骆瞳,我来了。这么简短的五个字,竟然叫我泪流满面。
  • 对错

    对错

    时间不停地走,心里还是不能平定,不知道这样是对还是错!
  • Penelope's Posts

    Penelope's Posts

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 民国奇侦探

    民国奇侦探

    “我逮捕你,不是为了什么所谓的正义和名利,只为了给被害者一个心灵的告慰。”他是一个民国时期的海归侦探,高富帅与他无关,要说有只是高了些。但他却在恋人和一个被他救助的国民大兵的帮助下,一次又次拨开云雾给被害者一个心灵的告慰。他不惧强权,不惧外虏在国难当头挺身而出…故事离奇悬念丛生,请为我加油
  • 墨染花季王俊凯

    墨染花季王俊凯

    他对她毫无感情,但还是娶了她。她成为别人的第三者,他在另个女人的床边信誓旦旦说:放心吧,我早晚有一天会和她分手的,你再等等我,好吗?啊……是我第一次看到他柔情似水,王俊凯,你讨厌我,为何娶我?呵呵,真是讽刺啊,自己最爱的人,把自己推到了万丈深渊……
  • 踏剑虚空

    踏剑虚空

    孤儿林天在边缘星球成长的经历,最终突破束缚完成质的转变,站在人类进化的高峰,秒看众生。
  • 孙中山与中国革命(上)

    孙中山与中国革命(上)

    本书是为纪念辛亥革命员园园周年,经原作者史扶邻教授赞同,将他的两本专著《孙中山与中国革命的起源》、《孙中山:勉为其难的革命家》的中译本合为一册,并将由其本人精选的散见于海外书刊他撰写的几篇有关孙中山研究的论文作为《附录》,结集出版,并与原作者史扶邻教授商定,将收名定为《孙中山与中国革命》。