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低温世界的奇迹有哪些

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/28 04:43:01
低温世界的奇迹有哪些
低温的世界就像童话里的世界,各种物质在低温下会呈现奇特的景象:
地球上的低温地带 我国的最低气温为-50℃,中国最北的气象站——黑龙江省漠河气象站在1969年2月13日,测得气温为-52.3℃.世界上最不怕冷的花,是中国的雪莲,在-50℃的严寒中,它也能盛开. 地球上的最低气温出现在南极最高峰——文生峰,这里年平均气温为-129℃. 人类早已踏上了月球,在月球的表面上,“白天”的温度可达127℃.人阳落下后,“月夜”的气温竞下降到-183℃. -170℃中,最简单的微生物能够尘存,观察表明,大肠杆菌、伤寒杆菌均能在-170℃下生存,这可能是生命存活的低温极限.
低温状态下的各种物质 在-190℃以下的低温下:空气会变成浅蓝色的液体,叫做“液态空气”;若把梨子在液态空气里浸过,它会变得像玻璃一样脆:石蜡在液态空气里,像萤火虫一样发出荧光.如果把鸡蛋放进-190℃的盒子中,能产生浅蓝色的荧光,摔在地上会像皮球一样弹起.在-100℃到-200℃的环境里,汽油、煤油、水银、酒精都会变成硬邦邦的固体;二氧化碳则变成了雪白的结晶体,平时富有弹性的橡皮变得很脆,钢铁也变成了“豆腐”;酒精会变得像石头一样硬,塑料会像玻璃一样脆;鲜艳的花朵会像玻璃一样亮闪闪,轻轻地一敲,发出“叮当”响.从鱼缸捞出一条金鱼放进-190℃的液体中,金鱼就变得硬梆梆,晶莹透明,仿佛水晶玻璃制成的工艺品,再将这“玻璃金鱼”放回鱼缸的水中,金鱼说不定会复活.
低温技术在医学上的应用 人的骨髓在-50℃的条件下,可保存6~12个月.日本一家公司不久前开发了一种制冷达世界最低温度-152℃的冷藏柜.这种冷藏柜可以应用于保存人体细胞和血液,还可以应用于超导体领域.目前这种冷藏柜已成批投入生产. 1967年1月,美国著名心理学家詹姆斯·贝德福特在得知自己患了肺癌这个绝症时,便下了决心,把自己所有的存款投入医院,请求将他冷冻处理.科学家们把他的体温降至-73℃,用铝箔将身子包了起来,装进低温密封储藏仓,最后用-196℃液体氮急剧降温,几秒以后,贝德福特的身体变得象玻璃一样脆.贝德福特曾留下遗言:希望人类有一天能征服癌症,并且能找到将冷冻的生命复活的方法,使他能从密仓里活着走出来.据说,现在美国已有300多个期待复活的冰尸.

低温技术对工农业生产的帮助 人们利用许多物质在低温下变脆这一特性,发明了—种低温粉碎技术.现代城市中允斥着各种废物,如废汽车、废轮胎、废塑料、废钢铁等,用低温下液氨冷却处理后,这些物质的抗冲能力大为降低,呈现脆性龟裂,给粉碎创造了极有利的条件.这种低温粉碎方法用于粉碎肉类,可做到骨、皮、肉一次性干净利索地分离. 低温技术还是农业生产中除虫灭害的得力助于.人们以往在田鼠洞穴中注入化学农药灭鼠,此方法不仅花钱多,且会使土壤受损.改用低温农药后,将少量液氨注入鼠穴中,由于低温液氨是高压缩状态,释放之后,在穴中其体积急速扩大700"800倍,随即气化后的氨以相当快的速度从洞中向外推出,把穴中的空气排净,致使田鼠窒息而死.低温农药无害、快速、有效,已引起广大农民的关注.
低温技术还能快速打涝沉船.常规打捞沉船的方法是将高压气体压入,使船内积水排出,沉船得到浮力而露出水面.这种打捞法要花一整天的时间.采用低温打捞,只要向船舱灌入液氨,低温液氨便会迅速膨胀,高压气体泵将使舱内积水迅速排出. 英国一家低温公司将船只沉入英吉利海峡9米深的海水中,然后把近20升液氨压入沉船舱内,仅用30秒钟,就使沉船露出了水面.随着科学技术的迅速发展,低温世界将更多地为人类造福.从食品保存到生命冷冻,从工业生产到尖端超导技术等各个方面,都会有低温世界的奇迹.
低温超导现象,人类进步的又一个里程碑 在电能传输过程中,由于导线电阻的存在,都要产生热效应,白白地消耗了电能,还会给机器、设备造成损害,科学家们千方百计地寻找电阻很小甚至为零的导体输送电能.1911年,科学家发现在4.2K附近,水银的电阻突然消失,这时水银进入了一种新的状态,电阻变为零,这种特殊的导电性质的特质状态,称为超导态,此现象就是通常所说的超导现象. 具有超导电性的物质叫超导体,超导体电阻突然变为零的温度叫超导临界温度.至今已发现有28种元素、几千种合金和化合物是超导体.超导体进入超导状态时,不仅其内部电阻为零,而且导体内的磁场也为零,表现出完全的抗磁性. 超导现象这一伟大的发现,促使人们去挖掘物质世界中超导电性所隐藏的最神秘的宝藏. 长期以来,超导体只能在低温液氦区(4K左右)工作,这需要许多低温设备和技术,费用很高且不方便,从而限制了超导体的应用.人类一直在探索把超导临界温度提高到液氮温区(77K)以上的办法,这就是高温超导研究. 1986年高温超导研究取得了突破性进展,科学家相继发现了许多高温超导物质.现在高温超导体的临界温度已达到130K左右,使超导体己走出了液氦的阴影. 目前,超导技术在许多重要领域中得到应用,如超导磁体、超导加速器、超导电动机等.但超导的广泛应用还要克服许多障碍,超导世界的奥秘有待进一步揭示. 有位超导专家说过:“如果在常温下,例如300K左右能实现超导电现象,则将使现代文明的一切技术发生变化.”科学家正在超导世界中探索性能更好的高温超导材料,不久的将来,超导将在能源、通信、计算机、医疗、交通各个领域中大显身手,造福人类. 向“低温世界”进军