题目内容
阅读下列材料,并提出和解决问题.
据《科技日报》报道:英国伦敦大学科学家最新测算表明,被称为地核的地球最内层的温度可达5 500℃,这一结果大大高出早先的一些估算.
地球内部是一种层状结构,由表及里分别划分为地壳、地幔和地核,主要由铁元素组成.地核又细分为液态外核和固态内核,其中外核距地球表面约为2 900 km.地核距地球表面如此之深,直接测量其温度几乎是不可能的,为此科学家提出,如果能估计出地核主要成分铁元素的熔点,特别是固态内核和液态外核交界处的熔融温度,那么就可以间接得出地核温度的高低.
地核中铁元素处于极高压力环境中,其熔点比其位于地表时的1 800℃要高出许多,伦敦大学学院的研究人员在研究中采用了新的研究方法,来估算巨大压力下铁的熔点变化情况,研究人员最终估算认为,地核的实际温度可能在5 500℃左右.
(1)至少提出三个与此文有关的物理知识或方法的问题(不必回答问题,提问要简单明了,每一问不超过15字).
①___________________________.
②___________________________
③___________________________
④___________________________
(2)若地核的体积约为整个地球体积的a%,地核质量约为地球质量的b%,试估算地核的平均密度为________(可提供的数据还有:地球自转角速度ω,地球自转周期T,地球半径R,地球表面处的重力加速度g,万有引力常量).
解析:
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第(1)问是开放、创新、探究式问题,无确切答案,只要是与题目提供的材料相关的知识或方法类问题,有价值,符合逻辑,表述清楚,均可得分. (1)可提出以下问题: ①液态外核内还会有固态的内核吗? ②为什么地核中的压力极高? ③铁的熔点随压强是如何变化的? ④液态外核会影响地球的自转运动吗? ⑤强大压力和流动的液态是地震产生的原因吗? ⑥铁元素的熔点为什么和压力有关? ⑦地球内部的压力是怎样产生的? ⑧采用了什么新的研究方法来估算巨大压力下铁的熔点变化情况? ⑨5 500℃的绝对温度为多少? ⑩铁是晶体吗?晶体熔解时温度如何变化? …… (2)ρ核= |