題目列表(包括答案和解析)
A.作者面對那些古樓蘭出土的殘破紙片,讓精神穿行在歷史的長河,回顧歷史,感慨萬千,可謂“思接千載,視通萬里”。 |
B.在精神漫游中,作者思到筆隨,信手點(diǎn)染,在那些“樓蘭的殘紙”上渲染出濃郁的歷史氛圍。 |
C.我們從文章中讀到的是依照時(shí)空順序著意結(jié)撰的記敘描述性文字。 |
D.文章蕩開一筆,提到近代史上幾個(gè)千里迢迢來中國“登堂入室”進(jìn)行“文化搬運(yùn)”的西方盜賊。這無疑是本文沉重的一筆。然而作者卻僅用“曾使我們蒙羞并且憤慨不已”一語輕輕帶過,實(shí)在是舉重若輕的神來之筆。 |
新型電池
自第二次世界大戰(zhàn)以來,為了適應(yīng)工業(yè)以及宇宙航行等新技術(shù)的發(fā)展需要,先后研制成了多種新型電池.
研制新型電池都遵循這樣的一個(gè)方向,即自重小、體積小、容量大、溫度適應(yīng)范圍寬、使用安全、儲存期長、維護(hù)方便.應(yīng)用于空間技術(shù)方面的電池還特別注意性能可靠、密封性好、能經(jīng)受得住各種嚴(yán)酷的空間環(huán)境和發(fā)射環(huán)境的考驗(yàn).下面簡單介紹幾種新型電池:
(1)鋅銀電池
鋅銀電池通稱為銀鋅電池,采用氫氧化鉀或氫氧化鈉為電解液,由銀作正極材料,鋅作負(fù)極材料.由銀制成的正極上的活性物質(zhì)是多孔性銀,由鋅制成的負(fù)極上的活性物質(zhì)主要是氧化鋅.灌入電解液,經(jīng)充電后,正極的銀變成二價(jià)的氧化銀,負(fù)極氧化鋅變成鋅.鋅銀電池一般裝在塑料殼內(nèi)或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內(nèi).
鋅銀電池主要優(yōu)點(diǎn)是比能量高,它的能量與質(zhì)量比(單位質(zhì)量產(chǎn)生的有效電能量)為100W·h/kg~130W·h/kg(是鉛蓄電池的3~4倍).適宜于大電流放電的鋅銀電池應(yīng)用于軍事、航空、移動的通信設(shè)備、電子儀器和人造衛(wèi)星、宇宙航行等方面.制成紐扣式微型的鋅銀電池應(yīng)用于電子手表、助聽器、計(jì)算機(jī)和心臟起搏器等.
(2)鋰電池
鋰在自然界是最輕的金屬元素.以鋰為負(fù)極,與適當(dāng)?shù)恼龢O匹配,可以得到高達(dá)380W·h/kg~450W·h/kg的能量質(zhì)量比.
以鋰作為負(fù)極的電池都叫鋰電池.作為一次電池目前試用,一種是以高氯酸鋰為電解質(zhì),聚氟化碳作正極材料的鋰電池;另一種是以溴化鋰為電解質(zhì),由二氧化硫?yàn)檎龢O材料的鋰電池.
鋰電池的主要優(yōu)點(diǎn)是在較小的體積自重下,能放出較大的電能(比能量比鋅銀電池大得多),放電時(shí)電壓十分平穩(wěn),儲存壽命長,能在很寬廣溫度范圍內(nèi)有效工作.應(yīng)用和鋅銀電池相同.從發(fā)展趨勢看,鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池.
(3)太陽電池
目前常用的太陽電池是由硅制成的;一般是在電子型單晶硅的小片上用擴(kuò)散法滲進(jìn)一薄層硼,以得到PN結(jié),然后再加上電極.當(dāng)日光直射到滲了硼的薄層面上時(shí),兩極間就產(chǎn)生電動勢.這種電池可用作人造衛(wèi)星上儀器的電源.除硅外,砷化鎵也是制作太陽電池的好材料.
(4)原子電池
據(jù)1975年的報(bào)道,當(dāng)時(shí)國外正對第一個(gè)原子電池進(jìn)行測試.這個(gè)可輸出20瓦、質(zhì)量為1398kg的原子電池已沉入北海海底,向鄰近的海洋測量站供電.
這種電池密封在長84cm、直徑69cm、鉛外壁厚10cm的圓柱體中.它的核心部分是鍶90.當(dāng)鍶衰變時(shí),它產(chǎn)生相當(dāng)于300W的熱能,然后通過熱電發(fā)生器將熱能轉(zhuǎn)化為電能.最后輸出的電功率是20W,電壓是28V.
據(jù)稱這種原子電池不需維護(hù),至少可用5年,估計(jì)可用10年.
請回答:(1)新型電池主要有哪幾種?
(2)一般手機(jī)是用哪種電池?為什么選用這種電池?
(3)關(guān)于開發(fā)新電池你還有哪些設(shè)想?
閱讀材料: 電冰箱
有些電冰箱利用了一種叫做氟利昂的物質(zhì)作為熱的“搬運(yùn)工”,把冰箱里的“熱”“搬運(yùn)”到冰箱的外面。氟利昂是一種既容易汽化又容易液化的物質(zhì)。汽化時(shí)它吸熱,就像搬運(yùn)工把包裹扛上了肩;液化時(shí)它放熱,就像搬運(yùn)工把包裹卸了下來。
圖表示出了電冰箱的構(gòu)造和原理。液態(tài)氟利昂經(jīng)過一段很細(xì)的毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入冰箱內(nèi)冷凍室的管子,在這里迅速汽化、吸熱,使冰箱內(nèi)溫度降低。生成的蒸氣又被電動壓縮機(jī)抽走,壓入冷凝器,再次液化并把從冰箱內(nèi)帶來的熱通過冰箱壁上的管子放出。氟利昂這樣循環(huán)流動,冰箱冷凍室里就可以保持相當(dāng)?shù)偷臏囟取?/p>
在距地面20~50km 的高空有一層叫做臭氧的物質(zhì),它能大量吸收太陽輻射來的對生命有害的紫外線,是地球上的生物得以生存和進(jìn)化的重要條件。由于電冰箱總有一天會損壞,其中的氟利昂最終將散到大氣中,破壞臭氧層,對地球的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。為了保護(hù)人類生存的環(huán)境,1987 年在世界范圍內(nèi)簽署了限量生產(chǎn)和使用這類物質(zhì)的《 蒙特利爾議定書》 ,F(xiàn)在己經(jīng)研制出氟利昂的代用品如R134a 、環(huán)戊烷等。我國在1991 年簽署了《 蒙特利爾議定書》,正在全面落實(shí)議定書中的條款。
通過閱讀上述材料回答下列問題:
(l)小明發(fā)現(xiàn)自己家新買的電冰箱背面時(shí)冷時(shí)熱,入夏后更是熱得厲害,他懷疑冰箱有質(zhì)量問題,你認(rèn)為他的懷疑有道理嗎?為什么?
(2)上述電冰箱會破壞臭氧層嗎?
(3)如果打算帶著外包裝把上述電冰箱搬到室內(nèi),屋子的門至少要多寬。
(4) 若搬運(yùn)工把該冰箱從1 樓搬運(yùn)到3 樓,大約要做多少功。
(5)該冰箱正常工作一個(gè)月(按30 天計(jì)算)消耗多少電能。
(6)你是否能對該冰箱提出點(diǎn)改進(jìn)建議。
閱讀下文.
超導(dǎo)現(xiàn)象1911年,荷蘭物理學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn),水銀的電阻率并不像預(yù)料的那樣隨溫度降低逐漸減小,而是當(dāng)溫度降到4.15K附近時(shí),水銀的電阻突然降到零.某些金屬、合金和化合物,在溫度降到絕對零度附近某一特定溫度時(shí),它們的電阻率突然減小到無法測量的現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫做超導(dǎo)體.超導(dǎo)體由正常態(tài)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度稱為這種物質(zhì)的轉(zhuǎn)變溫度(或臨界溫度)Tc.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬元素以及數(shù)以千計(jì)的合金、化合物都能在不同條件下顯示出超導(dǎo)性.如鎢的轉(zhuǎn)變溫度為0.012K,鋅為0.75K,鋁為1.196K,鉛為7.193K.
經(jīng)典理論對超導(dǎo)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因無法解釋,為了從微觀上對這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋,花費(fèi)了固體物理學(xué)家近半個(gè)世紀(jì)的心血,直到1957年才由巴丁、庫珀和施里弗建立了完整的超導(dǎo)微觀理論.為此,他們榮獲了1972年的諾貝爾物理學(xué)獎.
我們知道,在大的電磁鐵或電機(jī)中,通過線圈的電流很強(qiáng),為了避免產(chǎn)生過多的熱量,線圈就必須用較粗的線繞或采取冷卻措施.如果用超導(dǎo)體做線圈,就可以避免這種缺點(diǎn).現(xiàn)在用超導(dǎo)體制造電機(jī)方面的研究工作已取得較大的進(jìn)展.
超導(dǎo)電纜的研究應(yīng)用,也有很大進(jìn)展.超導(dǎo)電纜埋在地下,損耗小,有利于節(jié)約能量,保護(hù)環(huán)境和節(jié)約土地.
超導(dǎo)現(xiàn)象在高能物理領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用.用超導(dǎo)線圈制成的電磁鐵能產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場,對于核聚變時(shí)約束等離子體和粒子加速器實(shí)驗(yàn)裝置都有很大用處.
目前阻礙超導(dǎo)現(xiàn)象大規(guī)模應(yīng)用的主要問題是它要求低溫.如果能得到在室溫下工作的超導(dǎo)材料,可能會使整個(gè)工業(yè)的發(fā)展發(fā)生巨大的變化.對新的超導(dǎo)材料的研究工作,我國已走在世界的前列.
結(jié)合文中的內(nèi)容,回答以下問題:
(1)什么是超導(dǎo)體?
(2)超導(dǎo)體有什么應(yīng)用?
(3)超導(dǎo)體目前不能大規(guī)模應(yīng)用的原因是什么?
閱讀以下文章并回答后面的問題.
雨、雪、垃圾能發(fā)電科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大自然中蘊(yùn)藏著巨大的能量,可以通過多種手段,從21世紀(jì)初期開始,有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電,是完全可以實(shí)現(xiàn)的.
利用積雪發(fā)電:大家知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊(yùn)藏著巨大的冷能.科學(xué)家提出利用積雪發(fā)電的大膽設(shè)想.它的工作原理是,將蒸發(fā)器放在地面上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然后抽出管內(nèi)空氣,用地下熱水使低沸點(diǎn)的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化,并以雪冷卻凝縮器,由于氟里昂的沸點(diǎn)很低,加上管內(nèi)被抽空,所以它就沸騰起來,變成氣體快速向管子的上端跑去,沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電.試驗(yàn)證明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可見雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的.
雪的資源極其豐富,地球上34%的國家屬多雪地區(qū).我國東北和新疆北部是全國下雪天數(shù)最多的地區(qū),每年平均在40天以上,積雪日數(shù)在90天以上.積雪發(fā)電的問世,將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發(fā)電能源.
利用下雨發(fā)電:目前,科學(xué)家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯(cuò)排列,并能自動關(guān)閉的輪子,輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴,并能自動開關(guān),使輪子一側(cè)受力大,另一側(cè)受力小,從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn),驅(qū)動電機(jī)發(fā)電.雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽能電站的不足,使人類巧妙而完美地應(yīng)用太陽能、風(fēng)能、雨能.
我國南方雨能資源豐富,特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足,一年四季冰雪期很少,雨季的降雨量一般都比較多,陰雨天利用雨能發(fā)電,陽天利用太陽能發(fā)電,這樣無論晴天或陰雨天,人們都可以享受到大自然的恩賜,享受到電能帶來的光和熱.
微生物電池:在探索微生物能源工作中,一些國家正在從事著微生物電池的研究.什么是微生物電池呢?它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物,做電極活性物質(zhì),從而獲取電能.從研究的進(jìn)展看,作為微生物電池的活性物質(zhì),只限于甲酸、氫、氨等.我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細(xì)菌,處理100摩爾椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做電解液的3個(gè)電池串連在一起,生成的電能可使半導(dǎo)體收音機(jī)連續(xù)播放50多個(gè)小時(shí).當(dāng)然,這只是試驗(yàn),但它表現(xiàn)出的事實(shí)是令人神往的.
21世紀(jì)是人類飛向宇宙的時(shí)代,在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中,排泄物的處理確實(shí)是個(gè)必須解決的問題.美國宇宙航行局設(shè)計(jì)了一種一舉兩得的解決方案:用一種芽孢桿菌處理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨.氨用做電極活性物質(zhì),在鉑電極上產(chǎn)生電極反應(yīng),組成了邀翔太空的理想微生物電池.在宇航條件下,每人每天如果排出22克尿,就能夠獲得47瓦時(shí)的電力.
氫燃料電池,成為微生物能源的又一種電能形式.利用一種產(chǎn)生氫氣能力強(qiáng)的細(xì)菌,在容積為10升的發(fā)酵裝置中,每小時(shí)所產(chǎn)生的近20升氫氣,足以維持3.1~3.5伏燃料電池的工作.科學(xué)日新月異的21世紀(jì),有機(jī)廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系.在利用微生物處理有機(jī)廢水時(shí),在使廢水無害化的同時(shí),可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì),從而獲得電能,從這個(gè)角度上,微生物做為同時(shí)解決公害和能源問題的一種手段,已引起人們的廣泛注意.盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài),使用也還只限于一定范圍,但是到21世紀(jì)的某一天,微生物電池就能夠帶動著馬達(dá)飛轉(zhuǎn),為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富.
向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有機(jī)物質(zhì),其中蘊(yùn)藏著可觀的能量.不少國家已開始利用厭氧細(xì)菌將下水道污泥“消化”,然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源,并將下水道污泥制成固體燃料.
關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開發(fā)與實(shí)用化研究方面,歐洲國家居領(lǐng)先地位.日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗(yàn)也已獲成功.日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級蒸發(fā)法制成固狀物,所得燃料的發(fā)熱量為16 000~18 000 kJ/kg,與煤差不多.
德國的一家化學(xué)公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10%的普通生活污水)進(jìn)行處理,所得活性污泥作為燃料,他們在下水道污水中加入有機(jī)凝集劑,再用電力脫水機(jī)脫去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用壓濾機(jī)榨干水分,用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200~1 000 kJ/kg,并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能.
從下水道污泥中挖掘潛在能源,不僅開辟了能源新途徑,還可以根本上解決城市下水道污泥污染問題.對改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用.環(huán)境科學(xué)家有必要重新估計(jì)下水道污泥的作用和利用價(jià)值,進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計(jì).
目前,世界上許多國家正在研究,能否建立一個(gè)從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系,以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問題.
摘自《能源趣覽》
閱讀完以上文章后回答:
(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式?分別是什么?
(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么?
(3)結(jié)合你在日常生活中對能源的利用,談?wù)勀銓?jié)約能源的看法.
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