12.材料一、阅读下面的短文,回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料,如题22图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极方向,使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会从空气放出热量,铜片B会向空气吸收热量,由于单个制冷单元制冷量很小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作.请回答下列问题:
(1)常用来做半导体材料的有硅,如图1,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱箱内,铜片B置于电冰箱箱外(前两空选填“箱内”、“箱外”),这就是半导体电冰箱的工作原理,若将图1中电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?
答:不能
(2)若将图1中P型半导体与N型半导体位置互换,其他条件不变,则铜片A上表面空气温度将上升.若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将下降.
材料二、建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图2所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底.
设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在水面受到的浮力方向是竖直向上,在灌水前受到的浮力F=6×108 N
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,密封沉管浮力大小将增大,其下表面受到海水的压强大小将增大;当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,密封沉管浮力大小将不变,注入的海水至少为3×106kg,此时其下表面受到海水的压力等于6.3×108N.
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因.
答下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力.
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