题目内容

　　在各种短缺的资源中，水资源短缺有其特殊性．特别是在干燥的沙漠中，四处见不到一点湖泊、河流和地下水的影子，到哪里去寻找饮用水呢？也许在不久的将来，这个难题将得到解决，德国研究人员最近发明了一个新方法：向无处不在的空气要水．

　　德国某研究所于2009年6月2日宣布，他们开发了一种可以自给自足地将空气中的湿气转化为饮用水的设备，它可以帮助沙漠地区的居民解决部分缺水问题，因为即使在沙漠里，空气中仍含有可利用的水分．如在以色列内盖夫沙漠中，空气的年平均相对湿度是64％，相当于每立方米空气中含有11.5毫升水．

　　研究人员说，这种设备完全依靠太阳能供电供热，可在没有电网的地区使用．其核心技术是利用盐水的吸湿作用吸收空气中的水分．第一步是让盐水从一个塔形装置顶部流下，并在这一过程中吸收空气中的湿气．然后将盐水泵入一个数米高的真空容器，再利用太阳能加热因吸收湿气而被稀释的盐水，蒸馏出不含盐的水分．

　　之所以使用真空容器是为了使这种盐水在远低于100摄氏度时就可以沸腾，从而降低蒸馏过程的能耗．蒸馏水在一个特殊填充管中流出是一个不断抽真空的过程，从而免于使用真空泵．经蒸馏后被浓缩的盐水会被重新导入塔形装置顶部去吸收空气中的水分．

　　这家德国研究所的专家说，他们已研制出两种分别供个人和一所旅馆使用的吸湿设备样品，并已在实验室检测中证明这种设备具有实用性．

(1)

德国科学家设计的从空气中取水的工作过程是：当高浓度的盐水从塔形装置的顶部流下时，空气中的水蒸气被吸收，与盐水一起流下；因吸收了水蒸气而被稀释的盐水进入真空容器，在这时盐水中的水又迅速变成水蒸气，水蒸气经过冷却后得到不含盐分的可饮用水．则在上述过程中，水经历的物态变化过程依次是

[　　]

A．

液化、升华、熔化

B．

液化、汽化、凝固

C．

液化、汽化、液化

D．

熔化、升华、液化

(2)

“使用真空容器是为了使这种盐水在远低于100℃时就可以沸腾”，这句话所反映的物理规律是

[　　]

A．

水中含有盐分后，沸点升高

B．

水中含有盐分后，沸点降低

C．

水面上气压变小，沸点升高

D．

水面上气压变小，沸点降低

答案：1．C;2．D;
解析：

(1)

盐水吸收空气中的水蒸气，使其变成水，因此水蒸气经历的是液化过程；盐水中的水分在真空容器中变成水蒸气，水蒸气再变成水，这个过程是先汽化，后液化．所以整个过程中水经历的物态变化过程依次是液化、汽化、液化．

(2)

　　讲析　真空容器中，气压很低，容器内的水在低温条件下就能沸腾，因此这句话所反映的物理规律是水的沸点随着气压的降低而降低．

　　点评　本题取材于最新的科技发明，并且联系当今重要的水资源危机，具有一定的现实意义；同时，通过这项发明也使同学们体会到即使在高新的科技发明中也蕴含着简单的物理知识．


练习册系列答案
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　　在各种资源短缺中，水资源短缺有其特殊性．特别是干燥的沙漠，四处见不到一点湖泊、河流和地下水的影子，到哪里去寻找饮用水呢？也许在不久的将来，这个难题将得到解决，因为德国研究人员最近发明了一个新方法：向无处不在的空气要水．

　　德国某研究所于2009年6月2日宣布，他们开发了一种可以自给自足地将空气中的湿气转化为饮用水的设备，它可以帮助沙漠地区的居民解决部分缺水问题，因为即使在沙漠里，空气中仍含有可利用的水分．如在以色列内盖夫沙漠中，空气的年平均相对湿度是64％，相当于每立方米的空气中含有11.5毫升的水．

　　研究人员说，这种设备完全依靠太阳能供电供热，可在没有电网的地区使用．其核心技术是利用盐水的吸湿作用吸收空气中的水分．第一步是让盐水从一个塔形装置顶部流下，并在这一过程中吸收空气中的湿气．然后将盐水泵入一个数米高的真空容器，再利用太阳能加热因吸收湿气而被稀释的盐水，蒸馏出不含盐的水分．

　　之所以使用真空容器是为了使这种盐水在远低于100摄氏度时就可以沸腾，从而降低蒸馏过程的能耗．蒸馏水从一个特殊填充管中流出是一个不断抽真空的过程，从而免于使用真空泵．经蒸馏后被浓缩的盐水会被重新导入塔形装置顶部去吸收空气中的水分．

这家德国研究所的专家说，他们已研制出两种分别供个人和一所旅馆使用的吸湿设备样品，并已在实验室检测中证明了这种设备具有实用性．

(1)

在德国科学家设计的从空气中取水设备工作过程是：当高浓度的盐水从塔形装置的顶部流下时，空气中的水蒸气被吸收，与盐水一起流下；因吸收了水蒸气而被稀释的盐水进入真空容器，在这时盐水中的水又迅速变成水蒸气，水蒸气经过冷却后得到不含盐分的可饮用水．则在上述的过程，水经历的物态变化过程依次是

[　　]

A．

液化、升华、熔化

B．

液化、汽化、凝固

C．

液化、汽化、液化

D．

熔化、升华、液化

(2)

“使用真空容器是为了使这种盐水在远低于100℃时就可以沸腾”，这句话所反映的物理规律是

[　　]

A．

水中含有盐分后，沸点升高

B．

水中含有盐分后，沸点降低

C．

水面上气压变小，沸点升高

D．

水面上气压变小，沸点降低

　　在各种短缺的资源中，水资源短缺有其特殊性．特别是在干燥的沙漠中，四处见不到一点湖泊、河流和地下水的影子，到哪里去寻找饮用水呢？也许在不久的将来，这个难题将得到解决，德国研究人员最近发明了一个新方法：向无处不在的空气要水．

　　德国某研究所于2009年6月2日宣布，他们开发了一种可以自给自足地将空气中的湿气转化为饮用水的设备，它可以帮助沙漠地区的居民解决部分缺水问题，因为即使在沙漠里，空气中仍含有可利用的水分．如在以色列内盖夫沙漠中，空气的年平均相对湿度是64％，相当于每立方米空气中含有11.5毫升水．

　　研究人员说，这种设备完全依靠太阳能供电供热，可在没有电网的地区使用．其核心技术是利用盐水的吸湿作用吸收空气中的水分．第一步是让盐水从一个塔形装置顶部流下，并在这一过程中吸收空气中的湿气．然后将盐水泵入一个数米高的真空容器，再利用太阳能加热因吸收湿气而被稀释的盐水，蒸馏出不含盐的水分．

　　之所以使用真空容器是为了使这种盐水在远低于100摄氏度时就可以沸腾，从而降低蒸馏过程的能耗．蒸馏水在一个特殊填充管中流出是一个不断抽真空的过程，从而免于使用真空泵．经蒸馏后被浓缩的盐水会被重新导入塔形装置顶部去吸收空气中的水分．

　　这家德国研究所的专家说，他们已研制出两种分别供个人和一所旅馆使用的吸湿设备样品，并已在实验室检测中证明这种设备具有实用性．

(1)

德国科学家设计的从空气中取水的工作过程是：当高浓度的盐水从塔形装置的顶部流下时，空气中的水蒸气被吸收，与盐水一起流下；因吸收了水蒸气而被稀释的盐水进入真空容器，在这时盐水中的水又迅速变成水蒸气，水蒸气经过冷却后得到不含盐分的可饮用水．则在上述过程中，水经历的物态变化过程依次是

[　　]

A．

液化、升华、熔化

B．

液化、汽化、凝固

C．

液化、汽化、液化

D．

熔化、升华、液化

(2)

“使用真空容器是为了使这种盐水在远低于100℃时就可以沸腾”，这句话所反映的物理规律是

[　　]

A．

水中含有盐分后，沸点升高

B．

水中含有盐分后，沸点降低

C．

水面上气压变小，沸点升高

D．

水面上气压变小，沸点降低

阅读以下文章并回答后面的问题．

推广应用太阳能的制约因素

　　虽然太阳能资源有能力为世界未来能源供应作出巨大贡献，但是确实有许多原因使其贡献率限制在极低的范围，今后二十几年情况更是如此．在能源利用的各个方面，这些制约因素都十分明显，不过影响的程度随着利用方式和各国重视程度的不同而相差很大．各种制约因素主要分为技术、法规制度、经济、社会文化及教育等几个方面．每个方面都涉及很多因素．在技术方面中，太阳能资源受天气影响很大，同时也受天气周期性变化的影响．在高纬度地区，由于阳光不充足，人类活动对能源的需求量更大．在法规制度方面的制约因素中，能源供应工业的不成熟、标准的缺乏以及能源基础设施在接纳变化不定和分散的能源方面的能力不强等，都是重要的制约因素．经济方面的制约可能是最主要的．其中包括：太阳能的成本结构属于资本密集型；为了提高能源供应的可靠性，需要建造贮能装置和建立备用的矿物性燃料能源系统；以及在某些能源用量大的地区资金短缺等．其他方面的制约因素包括：公众对太阳能的真正潜力认识不足；为了最大限度地利用太阳能，需要人们改变生活方式等．通过这些制约因素，便可看出市场和法规制度因素之间的关系复杂性，而这些因素主宰着有关能源供应系统的决策．虽然人们已认识到，在许多情况下太阳能都是最好的能源，但是却不能用于所有需要使用能源的地方，更不能最大程度地得到利用．

摘自“中国新能源网”

阅读完上述文章后回答：

(1)文中提到了哪些制约利用太阳能的因素？

(2)结合文中提出的观点和你的生活实际，谈谈你对应用太阳能的看法．

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