Question

13．資料：2003年10月15日，我國(guó)成功發(fā)射了“神舟五號(hào)”載人飛船，圓了中國(guó)人遨游太空的千年夢(mèng)想，楊利偉成為中國(guó)太空第一人，發(fā)射時(shí)用三級(jí)火箭，當(dāng)飛船進(jìn)入軌道運(yùn)行，軌道上沒有空氣（氣壓為零），據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此處加熱水37℃就可沸騰，飛船向陽(yáng)面溫度達(dá)100℃以上，而背陽(yáng)面卻在-100℃以下，完成任務(wù)后，飛船返回大氣層，與大氣摩擦溫度可達(dá)2000℃以上，足以熔化任何金屬，根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)，解決或解釋下列幾個(gè)問題
（1）如何將大量的氫氣，氧氣裝入體積較小的第二級(jí)火箭中，保證有足夠的動(dòng)力，并用分子觀點(diǎn)解釋通過(guò)降溫加壓使氫氣、氧氣液化，節(jié)約空間．
（2）如何調(diào)節(jié)飛船向陽(yáng)面和背陽(yáng)面的巨大溫差，以保證飛船正常運(yùn)行？通過(guò)熱管可以把向陽(yáng)面的熱量迅速的傳遞到背陰面，使衛(wèi)星各部分均勻受熱．
（3）飛船可以不密封嗎，宇航員的宇航服除了保暖和供氧外，還必須做到怎樣才能保護(hù)宇航員的生命活動(dòng)？（必須從上述資料中參考）飛船必須密封，宇航員的宇航服除了保暖和供氧外，還必須抗壓．
（4）飛船表面裝有的特殊材料發(fā)生了哪些物態(tài)變化，起什么作用，才不會(huì)在大氣層燒毀，安全回歸？飛船表面涂有一層高分子固體材料，這些材料在高溫下，發(fā)生熔化、汽化、升華，這三種物態(tài)變化都需要吸熱，能夠防止飛船在高溫下燒壞．

Answer 1

分析 （1）氣體液化將節(jié)約大量的空間，氣體液化的方式有兩種：降低溫度和壓縮體積；
（2）科學(xué)家用一種傳熱性能比金屬高出幾千倍的裝置--熱管，使衛(wèi)星外殼向陽(yáng)面和背陽(yáng)面溫度保持均衡；
（3）當(dāng)飛船進(jìn)入軌道運(yùn)行，軌道上沒有空氣（氣壓為零），據(jù)此分析；
（4）物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化，由液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程叫做汽化，由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫做升華，熔化、汽化、升華都需要吸收熱量．

解答 解：（1）氣體分子間間隙較大，通過(guò)降溫加壓使氫氣、氧氣液化，節(jié)約空間；
（2）熱管的傳熱本領(lǐng)是一般金屬的幾千倍，通過(guò)熱管可以把向陽(yáng)面的熱量迅速的傳遞到背陰面，使衛(wèi)星個(gè)部分均勻受熱；
（3）飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)，外界氣壓為0，人的內(nèi)部氣壓不變，如果飛船不密封，宇航員又不穿宇航服，會(huì)導(dǎo)致宇航員爆炸，所以宇航員的宇航服除了保暖和供氧外，還必須抗壓；
（4）飛船表面涂有一層高分子固體材料，這些材料在高溫下，發(fā)生熔化、汽化、升華，這三種物態(tài)變化都需要吸熱，能夠防止飛船在高溫下燒壞．
故答案為：（1）通過(guò)降溫加壓使氫氣、氧氣液化，節(jié)約空間；
（2）通過(guò)熱管可以把向陽(yáng)面的熱量迅速的傳遞到背陰面，使衛(wèi)星各部分均勻受熱；
（3）飛船必須密封，宇航員的宇航服除了保暖和供氧外，還必須抗壓；
（4）飛船表面涂有一層高分子固體材料，這些材料在高溫下，發(fā)生熔化、汽化、升華，這三種物態(tài)變化都需要吸熱，能夠防止飛船在高溫下燒壞．

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合宇宙飛船考查了分子運(yùn)動(dòng)輪、熱傳遞、氣壓、物態(tài)變化等方面的知識(shí)，注重了物理和科技的聯(lián)系，屬于中考考查的熱點(diǎn)．