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13.资料:2003年10月15日,我国成功发射了“神舟五号”载人飞船,圆了中国人遨游太空的千年梦想,杨利伟成为中国太空第一人,发射时用三级火箭,当飞船进入轨道运行,轨道上没有空气(气压为零),据实验数据可知,此处加热水37℃就可沸腾,飞船向阳面温度达100℃以上,而背阳面却在-100℃以下,完成任务后,飞船返回大气层,与大气摩擦温度可达2000℃以上,足以熔化任何金属,根据你所学的知识,解决或解释下列几个问题
(1)如何将大量的氢气,氧气装入体积较小的第二级火箭中,保证有足够的动力,并用分子观点解释通过降温加压使氢气、氧气液化,节约空间.
(2)如何调节飞船向阳面和背阳面的巨大温差,以保证飞船正常运行?通过热管可以把向阳面的热量迅速的传递到背阴面,使卫星各部分均匀受热.
(3)飞船可以不密封吗,宇航员的宇航服除了保暖和供氧外,还必须做到怎样才能保护宇航员的生命活动?(必须从上述资料中参考)飞船必须密封,宇航员的宇航服除了保暖和供氧外,还必须抗压.
(4)飞船表面装有的特殊材料发生了哪些物态变化,起什么作用,才不会在大气层烧毁,安全回归?飞船表面涂有一层高分子固体材料,这些材料在高温下,发生熔化、汽化、升华,这三种物态变化都需要吸热,能够防止飞船在高温下烧坏.

分析 (1)气体液化将节约大量的空间,气体液化的方式有两种:降低温度和压缩体积;
(2)科学家用一种传热性能比金属高出几千倍的装置--热管,使卫星外壳向阳面和背阳面温度保持均衡;
(3)当飞船进入轨道运行,轨道上没有空气(气压为零),据此分析;
(4)物质由固态变成液态的过程叫做熔化,由液态变成气态的过程叫做汽化,由固态直接变成气态的过程叫做升华,熔化、汽化、升华都需要吸收热量.

解答 解:(1)气体分子间间隙较大,通过降温加压使氢气、氧气液化,节约空间;
(2)热管的传热本领是一般金属的几千倍,通过热管可以把向阳面的热量迅速的传递到背阴面,使卫星个部分均匀受热;
(3)飞船在轨道上运行时,外界气压为0,人的内部气压不变,如果飞船不密封,宇航员又不穿宇航服,会导致宇航员爆炸,所以宇航员的宇航服除了保暖和供氧外,还必须抗压;
(4)飞船表面涂有一层高分子固体材料,这些材料在高温下,发生熔化、汽化、升华,这三种物态变化都需要吸热,能够防止飞船在高温下烧坏.
故答案为:(1)通过降温加压使氢气、氧气液化,节约空间;
(2)通过热管可以把向阳面的热量迅速的传递到背阴面,使卫星各部分均匀受热;
(3)飞船必须密封,宇航员的宇航服除了保暖和供氧外,还必须抗压;
(4)飞船表面涂有一层高分子固体材料,这些材料在高温下,发生熔化、汽化、升华,这三种物态变化都需要吸热,能够防止飞船在高温下烧坏.

点评 本题结合宇宙飞船考查了分子运动轮、热传递、气压、物态变化等方面的知识,注重了物理和科技的联系,属于中考考查的热点.

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