① 重油沥青开采技术
根据油藏埋深的大小,重油沥青的开采方式主要分为两类:露天开采和原地开采。
一、露天开采
当油砂层出露地表或埋深不超过75m,且厚度大于3m时,一般采用露天开采法。该方法经历了从使用轮式挖掘机和传送带到现在使用巨型电动铲车和巨型运送卡车的转变过程。在露天开采时,可分为采矿和萃取两个步骤。首先除去盖层,用卡车和铲车将油砂采出并运送至破碎机,然后将油砂运送至混合设施,与热水相混合制成浆液,随后浆液通过水力输送装置从采矿区送至提炼厂进行萃取,分离沥青,同时进行尾渣处理。该方法的资源回收率高,平均采收率为75%左右(厉凯等,2007)。
二、原地开采
原地开采技术主要应用在埋藏比较深的储层(大于75m),目前的原地开采技术包括携砂冷采、注水开发、注蒸汽开发、火烧油层、微生物处理和原地催化等,其中蒸汽辅助重力驱、蒸汽吞吐和冷采是目前油砂开采中应用范围比较广的原地开采技术。
1.携砂冷采
该方法不注热、不防砂,利用螺杆泵将原油和砂一起采出。主要原理是:①通过出砂冷采在油藏中形成“蚓孔”洞,大幅提高油层孔隙度和渗透率,从而极大地提高了油砂油的流动性;②稳定的泡沫油使原油密度变得很低,从而使黏度很大的油砂油得以流动;③由于油层中产出大量砂粒,使油层本身的强度降低,在上履地层压力作用下,油层将发生一定程度的压实作用,使孔隙压力升高,驱动能量增加;④远距离的边底水可提供一定的驱动能量(郑德温等,2008)。
适用条件:一般认为,携砂冷采最好应用于未开发过的新区或是老区新层系。适用于具有一定流动能力的重油,油藏埋深大于300m,油层厚度大于3m,初始油层压力最好大于2.5MPa,脱气原油黏度大致在1000~50000mPa·s,脱气原油的密度为0.92~0.98g/cm3,含有一定的溶解气量,溶解气油比大于5m3/t,黏土胶结物含量少,初期含水最好小于40%,远离边底水。
该方法的主要优点是,增加了油藏的流动通道,提高了原油生产速度,同时降低了生产成本。缺点是采收率低,存在“蚓孔”洞堵水和砂运移的问题。
2.蒸汽吞吐开采
蒸汽吞吐,也叫蒸汽激励、循环注蒸汽。它是先将一定数量的高温高压湿饱和蒸汽注入油层(吞进蒸汽),接着关井几天,进行焖井,加热油层中的原油,然后开井生产(吐出热油),整个过程是在同一口井中进行的。
蒸汽吞吐常作为蒸汽驱的第一阶段。在原油黏度较大的油层中,井间流动阻力很大,如果直接采用蒸汽驱方式,蒸汽不能以适当的速度注入,导致注入速度降低,地层压力升高,最终致使蒸汽不能注入,采油速度降低,转汽驱后见效时间晚,油气比低,经济效益差。因此,常采用蒸汽吞吐的方式预热油层,待井间形成热连通后再采用蒸汽驱的开采方式。
适用条件:成功的蒸汽吞吐方法要求有较厚的盖层来包容高的注蒸汽压力、可流动的原油、高渗透率及孔隙度、有油藏驱动的能量、没有底水及气顶,以及至少有15m的产层厚度。有效益的蒸汽吞吐要求油藏在高注入量(200m3/d)下接纳蒸汽,并有足够驱动能量把油流驱回井内。
蒸汽吞吐的优点是采油速度快,缺点是采出程度低,一般不超过20%。
3.蒸汽驱开采
蒸汽驱是一种驱动式开采,是一种以井组为单元,由一口或几口注汽井连续注汽,从邻近的一些生产井连续采油的方式。蒸汽驱通过注入井连续注入高干度蒸汽,一方面补充地层能量,另一方面将热量引入地层,加热油层,使原油黏度降低。
适用条件:蒸汽辅助重力驱能用于与广泛的气顶或底水层接触的油砂层中。
蒸汽驱的优点是可提高采收率。
4.蒸汽辅助重力泄油开采
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术是开发重油和油砂的一项前沿技术。此方法是以蒸汽作为加热介质,通过流体热对流及热传导作用的结合,依靠重力作用开采重油沥青。SAGD可以有不同的应用方式:一种是平行水平井方式,即在靠近油藏的底部钻一对上、下平行的水平井,上面水平井注汽,下面水平井采油;另一种是水平井与直井组合的方式,即在油藏底部钻一口水平井,在其上方钻一口或几口垂直井,垂直井注汽,水平井采油;第三种是单管水平井采用SAGD,即在同一水平井井口下入注汽管柱,通过注汽管柱向水平井最顶端注汽,使蒸汽腔沿水平井逆向扩展。
SAGD开采过程中的关键内在因素是蒸汽和油水之间的对流作用,这和常规的蒸汽和油、水同向流动是完全不同的。国外在SAGD技术上所开展的研究工作主要有:建立对流物理模型,研究油-水两相的对流特征,二维微观模型研究蒸汽腔的扩展,CT扫描研究蒸汽与油、水之间的微观流动及非凝结气体对流过程的影响等。今后将对蒸汽和油、水三相的对流进行研究,并深化上述各项研究,将各项研究结果综合在一起,形成更加有效的新的数模模型,为进行油田大规模的SAGD开发提供有效的评价、预测和设计手段,最终实现最经济有效的SAGD开采。
蒸汽辅助重力泄油开采的优点是提高了油气比,采油速度高,采收率高,一般为40%~60%,对油层的非均质性不敏感。缺点是初始产量低,以及如何推广到低温低压和底水油藏(朱作京,2007)。
5.火烧油层
火烧油层是热力采油中应用最早的一种采油方法,此技术于1920年在美国取得专利,第一次现场先导试验于1933~1934年在苏联进行,第一次真正的火烧油层(ISC)工艺试验于1950~1951年在美国进行。
火烧油层也称就地燃烧,就是将空气或含氧气体注入油层,在油层中与有机燃料起反应,用产生的热量加热油层,降低原油黏度,在空气驱动下开采原油。火烧油层的驱油效率很高,现场试验表明,采收率一般可达到50%~80%。
从筛选标准可看出:火烧油层比注蒸汽具有更广泛的适应性。一般当蒸汽驱热损失太大时,可选用火烧油层的方法。具体地说火烧法可用于较深(>1000m)、较薄(<6m)、较致密(<35×10-3μm2)、含水较高的水驱后油藏,这类油藏用蒸汽驱方法开采风险性太大。高压注气对燃烧有利,故它不受深度的限制。
火烧油层的优点是具有良好的地下开采潜力,降低二氧化碳排放,且成本低。缺点是实施工艺难度大,不易控制地下燃烧,同时高压注入大量空气的成本比较高。
重油沥青的开采方法还有很多,如井下巷道开采、原地燃烧、原地催化、微生物处理等(朱作京,2007)。
② CT扫描火山岩水力裂缝扩展物理模拟研究
孙志宇 刘长印 李宗田
(中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083)
摘 要 采用大尺寸真三轴实验系统及CT扫描裂缝监测方法,直观有效地观察了微裂缝、孔洞发育的大尺寸火山岩露头岩样水力裂缝扩展规律,分析了不同主应力差、岩石孔隙、天然裂缝发育程度对火山岩压裂裂缝扩展的影响,该方法在国内外尚属首次。实验结果表明,火山岩质地坚硬,难以压开,压裂过程中具有明显的泵压波动;裂缝扩展总体上受水平主应力状态控制,但天然裂缝空间位置、长度、熔孔发育程度及岩石特性会影响裂缝起裂、延伸压力及裂缝形态,形成复杂的裂缝系统:井筒附近的天然裂缝、孔洞会改变水力裂缝起裂次序及扩展方向,而火山岩独有的岩石特性又会使裂缝的空间展布较为扭曲。
关键词 CT扫描 裂缝扩展 物理模拟 火山岩
Research of Physical Modelling on HydraulicFracture Propagation by CT Scan in Volcanic Rocks
SUN Zhiyu,LIU Changyin,LI Zongtian
(SINOPEC Exploration & Proction Research Institute,Beijing 100083,China)
Abstract Applying triaxial experimental system and CT scan monitoring method,the propagation rule of hydraclic fracture in large-size volcanic outcrop rock sample with lots of micro-cracks and holes can be observed effectively,also the effects of stress difference,rock pores and nature fractures on hydraclic fracture propagation can be analyzed,which is first used all over the world.The results show that,the volcanic rock is very hard to crack,and the pump pressure fluctuates obviously in the treatment;the fracture propagation is mainly controlled by horizontal principle stress but nature fractures location and length,rock pores size and rock characteristics also have significant effects on fracture initiation,extension and fracture geometry to cause complex fracture system. Nature fractures and pores near wellbore may change the direction of fracture and the special rock characteristics of volcanic rock may cause the fracture tortuous.
Key words CT scan;fracture propagation;physical modelling;volcanic rock
针对大尺寸岩样水力压裂裂缝起裂和延伸的实验研究,前人做了大量的工作,取得了一定的成果[1~9],但是,这些实验都是针对均质的水泥块砂岩,不能用来反映火山岩压裂裂缝起裂、延伸规律,而且在对室内的水力压裂物理模拟实验压裂裂缝的监测方面,传统的方法虽然可行,但都具有一定的局限性。最常规的观测方法是在压裂后用钢锯、铁钎等工具将试样劈开,从而观测裂缝的形状[5~9]。这种方法有两个缺点:一是在劈裂的过程中,原有的裂缝势必会遭到破坏,或者在原有的裂缝基础上产生新的裂缝,极大地影响了实验结果的准确性;二是在多裂缝的观测方面,常规压裂后的观测方法是沿着主裂缝劈开试样,其结果是只能对主裂缝面进行观测,而其他的裂缝均遭到破坏。利用CT扫描仪和红外线热成像等技术对裂缝进行监测能够克服以上实验方法的弊端,直观、有效地观测到裂缝的扩展形态,分析主应力差、岩石孔隙、天然裂缝发育程度对火山岩压裂裂缝的影响,探索与火山岩多裂缝、缝洞型油藏特点相适应的压裂裂缝起裂、延伸机理,指导火山岩现场压裂优化设计。
1 模拟试验
1.1 试验设备
试验采用中国石油大学(北京)设计组建的大尺寸真三轴模拟系统,该系统可以模拟真实地层条件下水力裂缝的起裂和扩展机理。模拟压裂试验系统由大尺寸真三轴试验架、MTS伺服增压泵、数据采集系统、稳压源、油水隔离器及其他辅助装置组成,如图1所示。
图1 试验设备及流程
1.2 岩样采集与制备
实验采用的火山岩样来自于采集的松南火山岩现场露头,考虑到CT扫描设备的穿透尺寸,共制备200mm×200mm×200mm大尺寸岩石样品10块,取喷溢相上部亚相流纹岩、喷溢相下部亚相凝灰岩各两块进行实验,图2、图3分别为制备的流纹岩及凝灰岩岩样。室内测定流纹岩的单轴抗压强度为265 MPa,杨氏模量为45.50GPa,泊松比为0.24,而凝灰岩的单轴抗压强度为172MPa,杨氏模量为35.25 GPa,泊松比为0.23,均高于常规砂岩,说明火山岩质地坚硬,脆性较强,延展性小。
图2 制备的流纹岩岩样
图3 制备的凝灰岩岩样
1.3 实验步骤
1)在实验岩样的正中钻出直径为14mm的井眼,井眼深度为140mm,然后把模拟井筒放入其中,用ETA公司生产的VMZ345型强力胶黏剂胶结,中间留出10mm的裸眼段便于水力裂缝的起裂。
采用水基胍胶溶液作为压裂液,压裂液中添加了红色示踪剂,压裂液的质量分数为1%,压裂液的黏度为135mPa·s(600转/min),压裂液排量为4.2×10-9m3/s,4块岩样实验垂向压力都为20MPa,两个水平向围压根据实验岩样的不同而不同。
2)将岩样放置于真三轴模拟压裂试验架上,调整好位置,在岩样周围加上压力板,用起吊机将顶板放置于岩样顶部。
3)连接液压稳压源、压力板之间的管线;连接顶板(模拟井筒)、油水分离器、MTS液压源之间的管线;在三向模拟压裂装置的周围液压板上布置好声发射监测探头。
4)开启液压稳压源,选取其中的两个通道,根据不同的实验要求,手动将通道压力增至预定压力。
5)将制备好的压裂液放入油水分离器。
6)开启MTS伺服增压器,开启与MTS控制器连接的计算机端注入压力控制系统和数据采集系统。
7)缓慢增加注入压力,观察压力注入系统和数据采集系统。观察压力-时间曲线和排量-时间曲线,判断试样破裂后停泵,并关闭液压稳压源,卸掉围压。
2 结果与讨论
2.1 岩样1实验
岩样1使用的是火山流纹岩,试验过程中垂向与水平围压分别为20、15、10MPa。
图4为岩样1的泵注压力曲线,压力曲线呈现明显波动形式,且幅度很大,初始压裂峰值压力达到了60MPa,之后峰值压力不断下降,压力曲线的下降说明压裂液进入较大的孔洞或使天然裂缝张开,当孔洞或天然裂缝被充满后,压力回升,而后又沟通新的天然裂缝或进入新的孔洞,如此反复。峰值压力持续下降说明有新裂缝张开,但将岩样取出后观察未见明显的水力缝,说明在60MPa的峰值压力下并没有将岩样贯穿,只可能在岩样内部形成了较小的裂缝,而这些裂缝可通过CT扫描的方式识别。
图4 岩样1压力曲线
压前对200mm×200mm×200mm火山岩岩样从上往下应用CT扫描200个横截面,每个截面间距为1mm。压裂后采取同样的方法对岩样进行扫描,压前、压后火山岩样的CT扫描结果显示,只在其中很少的截面上(编号144-148)发现压裂后有新的水力缝产生。图5、图6分别为编号为144的截面在扫描前后的裂缝形态变化图,从图中可以看出,压裂前在此截面上存在有一条天然裂缝,压裂试验后对同一截面扫描图观察发现,水力裂缝在天然裂缝处起裂,并不断延伸,说明在井筒天然裂缝处存在薄弱面,水压会首先使得天然裂缝张开,而并非沿着最大主应力方向起裂与扩展。
图5 压前144截面扫描图片
图6 压后144截面扫描图片
图7 146截面压后裂缝形态扫描图
图7为146截面压裂后裂缝形态扫描图,从图中可以看出,水压裂缝在沿着天然裂缝的方向起裂与延伸一段距离后,逐渐转向与最大主应力平行的方向。在这个过程之中还可以看出,水力裂缝在进入孔洞发育区域时,并不继续沿着原方向向前延伸,而是在孔洞的某个弱面上产生新的裂缝,并向前扩展沟通其他孔洞。
从图7中还可以发现,在井筒另一侧还产生了一条平行于最大主应力的裂缝,长度大约有5cm,说明在一条裂缝延伸过程中,受裂缝近井筒扭曲效应的影响,井筒压力还是在不断增大,当井筒压力达到了地层的破裂压力时第二条裂缝起裂扩展,两条水力裂缝并非在井筒两翼同时产生并成相互对称的理想状态。
147、148截面压前、压后裂缝扫描显示,压前井筒附近截面上无裂缝显示区域压后出现水压裂缝,说明是144截面裂缝起裂后扩展到147、148截面的,但此两截面两翼裂缝长度逐渐减小,说明裂缝在144面起裂后,向下方呈近似楔形扩展,因扫描切面不同而观察到的裂缝长度不同。
2.2 岩样2实验
岩样2使用的是火山凝灰岩,实验过程与岩样1相同,垂向与水平围压分别为20、15、12MPa。在压前CT扫描截面图上,可明显观察到一条近似水平向天然裂缝,从第2面开始出现一直到106面消失,期间与井筒沟通,而在跨过井筒后,几乎横切整个岩样(图8)。
图9为岩样2的泵注压力曲线,从图中可以看出明显的破裂显示,但破裂压力只有22MPa,远低于前面流纹岩的60MPa,破裂后压力逐渐稳定,结合压前的CT扫描分析及压裂后压力曲线,认为压裂液只是使得井筒附近的那条天然裂缝开启,而没有产生新的水力缝,22MPa是天然裂缝开启的压力。
通过CT扫描观察,对于相同截面,天然裂缝均有不同程度的扩展(图10),压后的CT扫描图中裂缝明显比压前清晰,但实验后未发现新的其他裂缝产生。理论上,在试验2的围压情况下,应该有垂直的新缝产生,但由于这条天然裂缝的尺寸与岩样2相比已足够大,它对于水压裂缝的影响已超过了主应力对裂缝走向的影响,因此试验后只发现了天然裂缝的扩展。
2.3 岩样3实验
岩样3使用的样品岩性与岩样1相同,都是火山流纹岩,试验过程与岩样1相同,为了尽可能压开裂缝,垂向与水平围压分别为12、7、2MPa。实验进行过程中始终未见明显破裂显示,压力上升很快,几分钟内达到70MPa,被迫停泵,停泵后在岩样外侧未见压裂液滤失痕迹,说明岩样未压开(图11)。
图8 岩样2压前CT扫描图
图9 岩样2泵注压力与时间曲线
分析原因认为,所取火山岩岩样质地坚硬,破裂强度大,所用的试验设备难以达到压开此火山岩样需要的压力和排量,这与松南现场很多压裂井破裂压力高,甚至难以压开情况相吻合。
2.4 岩样4实验
对凝灰岩4#试样实验中所施加的模拟地应力分别为σv=15MPa,σH=3MPa,σh=1.5MPa,从开启MTS增压泵注入压裂液开始,至压裂实验结束所维持的时间为8 min,得到的压力曲线见图12。
图10 岩样2压前压后CT扫描对比
图11 岩样3泵注压力与时间曲线
由图12可知,凝灰岩4试件的破裂压力为37.95MPa。实验初始阶段压力很平缓地上升,随着压裂液的不断泵入,压力急剧升高至峰值37.95 MPa,之后又快速地下降,反映了试件内水力裂缝开启的现象。之后压力曲线呈现波动变化,反映了水力裂缝向前扩展的过程中形成了新裂缝或者是与天然裂缝相遇。综合压力曲线的整体形态,说明凝灰岩4#试件内压开形成了水力裂缝(图13)。
实验后对试件进行CT成像扫描,结合CT图像对试件的水力裂缝形态进行观察,可以进一步认识和检验上述结果。
图12 岩样4(凝灰岩)试件的压力曲线
图13 岩样4(凝灰岩)试件施加的三向围压和实验后图片
通过对比岩样4#试件的压前和压后CT图像,可获得该试件的水力裂缝起裂和扩展情况,见图14。
图14 岩样4(凝灰岩)压前和压后CT图像对比
从图14中可以清晰地观察到,在岩样4#试件中主要形成了两条主要水力裂缝,图中用线段表示出。这两条裂缝的起裂位置在井筒部位是近似对称的,呈170°左右。而且这两条裂缝扩展的方向近乎与实验中所施加的水平最大地应力方向一致,与最小水平地应力的方向垂直。在垂直方向上,裂缝高度与试件的高度近似相等,即试件内的这两条裂缝为贯穿试件的垂直主裂缝。
图15是岩样4压裂后CT图像三维重建示意图,从图中可以看出试件内形成了两条压裂主裂缝,裂缝为垂直缝并贯穿整个试件,裂缝面空间展布较为扭曲。
图15 岩样4裂缝CT图像三维重建图
3 结论与建议
1)建立大尺寸火山岩岩样CT扫描及压裂模拟实验方法能直观、有效地分析岩样内部裂缝起裂、扩展规律,真实地反映裂缝形态和空间展布。
2)火山岩质地坚硬难以压开,压裂过程受微裂缝和熔孔发育程度及岩石特性影响,裂缝起裂压力和延伸压力差别比较大,压力曲线呈现明显波动形式。
3)火山岩压裂水力形成裂缝系统比较复杂,在井筒附近的天然裂缝会造成水压裂缝并非同时起裂,呈非对称状扩展并最终转向最大主应力方向;较大的天然裂缝在水压作用下会直接开启,并沿原方向扩展,从而使形成的水力裂缝不再沿最大主应力方向扩展;对于井筒附近天然裂缝及孔洞不发育的情况,水力裂缝会同时起裂,并沿最大主应力方向延伸,呈近似对称状,但空间展布较为扭曲。
4)对于火山岩储层现场压裂施工,射孔位置要集中在微裂缝和熔孔发育层段,选择支撑剂粒径相对小些,施工砂比不宜太高并考虑应用前置多级段塞技术。
参考文献
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(08年)4.某工厂要制造一种特殊用途的钢罐,要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0.25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案:先把铝膜紧贴到钢罐内表面,排出铝膜与钢罐之间的空气,冉向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰,铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法,下列分析中正确的是 ( )
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(07年)3、蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱水的道理是( )
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D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水
(07年)4、人们用来取暖的一种热水袋如图2所示。它的表面有很多长条状的橡胶突起部分,这些突起部分相互平行且突起的高度较大,做成这种外形的主要目的是( )
A.使热水袋美观大方,起到装饰作用
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(06年八年级)6.我国去年发射的神舟六号载人飞船,其返回舱的表层有一层叫做“烧蚀层”的物质。它可以在返回时保护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用,除了它的隔热性能外,还由于 ( )
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(04年)2.烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是
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(03年)4.我国最近发射的神州四号飞船返回舱的表面有一层叫做"烧蚀层"的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用,除了它的隔热性能外,还由于[ ]
A.它的硬度大,高温下不会损坏
B.它的表南非常光滑,能减少舱体与空气的摩擦
C. 它在汽化时能吸收大量的热
D.它能把热辐射到宇宙空间
4.C.
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【解析】 从分子运动论的观点来看,导热方式实质上是物质的分子在相互碰撞时传递动能的过程。热管相对铜管、铝管、铁管本身具有较大的平均动能。因此在热传递过程中导热本领最好o
(01年)11. 炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面。这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是:( )
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B. 洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发
C. 地面上的水反射了阳光,使身体得到更多的热量
D. 水蒸发时把地面的热带到了人的身上
11.答案:B。
【解析】 当洒水车洒湿发烫的柏油路面时,路面的水分会迅速蒸发带走热量,使路面温度降低,但被蒸发的温度较高的水蒸气散发到空气中,使空气的湿度明显增大,人体上的汗较难蒸发,所以人会感到更加闷热。
(98年)3.用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却,拿去限压问后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾。普通铝锅却看不到这样的现象。对此,下列说法中正确的是: ( )
A.熄火后,锅内温度迅速降到100℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾;
B.熄火时,锅内温度仍然高于100℃, 即使不冷却、不拿去限压阀,粥也在沸腾;
C.熄火时,锅内温度仍然高于10 0℃,冷却后锅内气压比原来降低,所以重新沸腾;
D.粥的流动性差,不易降温。熄火后即使不挠冷水、不拿去限压阀,粥也要沸腾较长时间。
3C,
(98年)4.冬天,医生检查牙齿时,常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤,然后再伸进口腔内。这样做的主要目的是: ( )
A.防止接触口腔时病人感到太凉;
B.进行消毒;
C.镜面不会产生水雾,可以看清牙齿;
D.防止镜框受热膨胀,致使镜片脱落。
4C,
(97年)5.在制糖工业中常用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾时的温度要低于100℃。可行的做法是 ( )
A.缩短加热时间
B. 使容器内的气压小于标准大气压
C.降低炉火的温度
D. 将糖汁密封在高压容器内加热
5. B
(97年)6.目前有些饭店安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉。使水快速蒸发的原因是 ( )
A.加快了水面附近空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C.加快了水面附近空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面附近空气的流动,提高了水的温度并增大了水的表面积
6. A ,
(97年)8.生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将 ( )
A.同时沸腾 B. 稍后沸腾
C.不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
D. 不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点
8. D,
(96年)3.对锅加热,锅内的水持续沸腾时,水面上的“白气”并不明显。如果突然停止加热,水面上很快出现许多“白气”。这是因为 [ ]
A.沸腾时水不蒸发
B.沸腾时水面上的蒸气温度高于100℃
C.停火后水开始大量蒸发
D.停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,大量水蒸气液化为细小的水珠,形成“白气”
3.D,
(96年)5.在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳)可以产生白雾,形成所需的效果。这种雾气是 [ ]
A. 二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴
B. 干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体
C. 干冰迅速升华变成的气体
D.干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶
5.D,
(95年)4.在北方的冬天,汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液,这是因为这种混合液具有 [ ]
A.较低的沸点。 B.较低的熔点。
C.较大的比热。 D.较小的密度。
4.B
(95年)8.在烹炸食物时常会见到滚开的油锅中,溅入一滴水后,会有剧烈的响声,并溅起油来。其主要原因是 [ ]
A.溅入的水滴温度太低。
B.水是热的不良导体。
C.水的比热比油的比热大。
D.水的沸点比油的沸点低。
8.D
(95年)11.用飞机向云层喷洒于冰(固体的CO2)是一种人工降雨的方法。以下列出几个物态变化过程:a)干冰迅速吸热升华;b)干冰吸热熔解;c)云层中水蒸气遇冷液化成雨滴;d)云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶;e)水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴;f)小冰晶下落遇暖气流熔解成雨滴。在这种人工降雨过程中,发生的物态变化过程为 [ ]
A.a、c。 B.a、d、f。
C.b、c。 D.e。
11.B
(94年)7.在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取,应采用的方法是 [ ]
A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃
B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃
C.缩短加热沸腾的时间
D.用微火加热使其沸腾
7.B
(93年)3.多油的菜汤不易冷却,这主要是因为 [ ]
A.油层阻碍了汤的热辐射。
B.油层和汤中的水不易发生热交换。
C.油的导热能力比水差。
D.油层覆盖在汤面,阻碍了水的蒸发。
(93年)4.夏天,自来水管上常有水珠,这是因为 [ ]
A.夏天自来水的温度较高,蒸发较快,从而在管壁形成水珠。
B.夏天空气中水蒸气较多,遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。
C.夏天气压较低,管内外压强差较大,少量水分透过管壁微孔渗出。
D.夏天用水量大,水厂需给自来水加压,管内外的压强差增大,因此有少量水分透过管壁微孔渗出。
(92年)2.夏天,打开冰箱门,常可看到白雾。这是 [ ]
A.冰箱内原有的水蒸气。
B.冰箱内食物中的水分遇到高温空气后,蒸发形成的水蒸气。
C.空气中的水蒸气降温形成的小冰晶。
D.空气中的水蒸气降温形成的小水滴。
2D
(92年)7.冬天,把自来水笔从室外带到室内,有时会有墨水流出。这主要是因为 [ ]
A.墨水受热膨胀,流出来了。
B.笔囊受热膨胀,把墨水挤出来了。
C.笔囊中的空气受热膨胀,把墨水挤出来了。
D.笔尖处的缝隙受热膨胀,使墨水漏出来了。
7C
(92年)9.小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮,直到煮熟;第二次在水开后将火焰调小,但仍保持锅中的水沸腾,直到煮熟。两次比较发现 [ ]
A.第一种方法比第二种方法省燃料又省时间。
B.第一种方法费燃料但省时间。
C.第二种方法比第一种方法省燃料但费时间。
D.第二种方法比第一种方法省燃料,两种方法所用时间相近。
9D
(91年)1.冬天用手去摸铁棍和木棍。觉得铁棍比木棍凉.这是因为 ( )。
A.铁棍比木棍的温度低。 B.铁棍比木棍的热能少。‘
C.铁棍比木棍的导热能力强。D. 铁棍比木棍比热容大
1.C
(91年)2.有一块厚铁板M。冲下圆柱体N(N能很紧密地塞回原孔)。现把铁板和铁柱同时放到炉内加热较长时间,在取出的瞬间 ( )
A.N变粗,塞不进原孔。
B.原孔变大,N很容易塞进
C.原孔变小,N不能塞进。
D.N仍能紧密的塞进原孔。
2.D
(07年)2(1)获取饮用水。如图4,用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。随着植物中水的不断________和__________,经过一段时间,塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。
2(1) 蒸发 液化
(07年)4.用久了的白炽灯泡会蒙上一层浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生________现象,出现钨蒸气,在灯泡内壁上产生_________的缘故。
(06年)3.(3分)在海拔3000m以上的高原地区,汽车发动机的冷却水容易沸腾,这是因为高原地区 ___________________的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后,由于空气稀薄会产生缺氧反应,为了得到足够的氧气,人会不自觉地进行深呼吸,这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更 (选填“大”或“小”)一些。
3.(3分)气压低(或小于1标准大气压),水的沸点降低(或低于100℃)(2分);大(1分)
(06年八年级)1.干湿泡温度计(湿度计)是用两个相同的温度计并列制成的,使用时,其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,另一个温度计的玻璃泡不包着湿布。将其放在室内,不包湿布的温度计显示的是 温度;因为水在蒸发时要 ,所以,包着湿布的温度计的读数要比不包湿布的温度计的读数 ;两个温度计的读数差越大,表明空气的水蒸气含量(湿度)越 。
1.室内(空气) 吸热 小 小
(05年)3.(3分)住在非洲沙漠的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”, 如图4所示。它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
根据上文,请回答:
(1)将它放在干燥、通风的地方,目的是______________________________。
(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是___________________________.
3.加快水的蒸发 保持沙子的湿润,使蒸发持续进行
(95年)6.农村广泛使用塑料地膜种菜。来自太阳的热量主要通过______的方式传递进去,以提高土壤的温度,同时,由于薄膜隔开地膜上下的空气,所以防止了热量以______方式的散失。
6.热辐射 对流
(94年)1.帽子的功能很多,仅从热学角度看,夏天戴草帽主要是为了防止______;冬天戴棉帽主要是为了防止______。
1.热辐射;热传导
(94年)2.制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入冷水中进行淬火,此时会发出“吱吱”的声音,并在水面上冒出“白烟”,这个物态变化是______过程。
2.沸腾(或汽化)和凝结(或液化)
(94年)4.干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的,在使用时,其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,因为水在蒸发时要______所以这个温度计的读数要比另一个的读数______。在相同室温下,两个读数的差值大,就表明空气的水蒸气含量______。
4.吸热;小;少
(93年)3.有一支用毕没有甩过的体温计,读数停留在38.2℃,被误用来测量病人的体温。病人实际体温是37.8℃,体温计读数是______℃;如果病人实际体温是38.5℃,体温计读数是______℃。
(92年)3.炒菜时利用的热传递方式主要是________。
3.传导
(91年)3.下列天气现象的发生各属于汽化、液化、升华、凝华中的哪一种?
露: ;霜: ;雾: 。
3.液化;凝华;液化
(91年)4.电冰箱中常用的致冷物质是 ,测量一60℃低温的温度计中装的液体通常是
4. 氟氯烃(即氟里昂);酒精
(09年)1. 豆腐本来是光滑细嫩的(如图3甲所示),经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”(如图3乙所示).请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。
解:(1)水结冰后,体积会变大(2分)。(2)豆腐中含有水,冰冻以后,豆腐中的小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状(2分)。(3)待冰熔化成水后,就留下了许多孔洞(1分)。
(09年)3. 小琳家新安装了一台电热水器,电热水器的铭牌旁贴有右侧所示的一段警示语。
请你应用学过的物理知识对这段警示语的必要性给予合理的解释。
解:(1)因日常用水不是纯净水、含有杂质,会导电,湿手拔插电源插头容易触电(2分)。
(2)若水箱中无水,通电后热水器的温度会快速持续上升,直至损坏热水器(2分)。
(3)在气温低于0℃的寒冷季节,长时间停用热水器,热水器中的水会因结冰而体积变大,容易胀破热水器(1分)。
(08年)5.我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”的习俗。首先将番薯煮熟,晾到一定的温度后,把“番薯、酒曲、水”按。定比例混合并搅拌均匀,经艘酵40天左右,其间每天搅拌一、二次;最后在“酒料”中分离山“地瓜酒”。图11是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。
小驯同学利用放假期间,在家协助爷爷完成了酿
造“地瓜酒”的最后一道工序
①在小锅中加入冷水;
②取适量消料放入大锅里加热;
③在大杯中得到“地瓜酒”:
④适时用冷水替换小锅中变热的水;
⑤把“渣”取出.重复以上步骤。
请你说叫酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。
(07年)3、寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”,于是他打开暖风,很快就能除掉“哈气”;夏天,在下大雨后,风挡车窗上也出现“哈气”影响安全驾驶,于是司机打开空调制冷,很快“哈气”也被除掉。为什么同样的现象,司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知识加以解释。
(07年)5、如图8为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、线圈会发热。这些热量主要通过导热油并流经变压器外部的一根根金属管道散发到空气中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变压器的安全运行。请回答:
(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状?
(2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电工通过观察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要物理知识是什么?
(3)从图8我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的,这是为什么?
(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为什么?
(06年)1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧毁。为了保护发射台,在它的底部建造了一个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。
(1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?
(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。
1.(4分)参考答案:
(1)(2分)庞大的白色气团是由小水珠组成的……………………………1分
它是由水池里的水汽化后又降温液化成小水珠飘浮在空中形成的。………1分
(2)(2分)高温的火焰喷到水中,水吸收热量汽化成水蒸气,从而起到保护发射台的作用。 (水还起减震的效果,这也是一项保护作用。此项不答不扣分)………………2分
(06年)5.(6分)长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析,使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。〔至少写出三条)
5.(6分)参考答案:
①使用空心水泥砖,减少了水泥与沙石量,可以有效节约资源。
②用空心水泥砖垒墙,由于墙体内的空气为热的不良导体,使这种房子冬暖夏凉,从而节约能源。
③有隔音作用
④不挖粘土,不破坏环境
说明:每答出一条得2分,最多得6分
(06年八年级)1.寒冷干燥的季节,为防止暴露在空气中的脸和手的皮肤开裂,通常在脸上和手的皮肤上涂抹护肤或润面油。请你联系物理知识,说明这样做的道理。
1.涂抹护肤霜或润面油,可以阻碍(减少)皮肤水分蒸发,从而可避免由于水分过分蒸发而造成的皮肤开裂
(05年)1.(4分)小明和小红都想帮妈妈煮鸡蛋。当煮鸡蛋的水烧开后,小明认为要继续将火烧得很旺,使锅内水剧烈沸腾,这样会很快将鸡蛋煮熟。小红则认为,水沸腾后应改用小火,盖上锅盖,让锅内水微微沸腾,同样能很快将鸡蛋煮熟。你认为谁的想法更合理?请写出理由。
1.小红的想法更合理。因水在沸腾时温度保持不变,小红的想法更节约燃料。
(04年)1.(4分)用来烧开水的铝制水壶的底部,常有几个凸凹不平的同心圆,其主要作用是:
(1)_______________________________________;
(2)_______________________________________。
1.(1)增大受热面积,(2)增强机械强度。每空2分。
(02年)4.(6分)请两个有实用价值的液体蒸发吸热的应用实例:
(1)_______________________________________________________________。
(2)_______________________________________________________________。
(01年)2.(3分)小峰想利用电冰箱降低室温:他先将电冰箱的门打开,然后接通电源。他这样做,可以达到降低室温的目的吗?为什么?
2.【解析】 不能。因为电冰箱的制冷机工作后,冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低,吸收空气的热量,与此同时,冰箱外部的冷凝器温度升高,将热量传给空气,室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出,所以室温不会降低。
一、选择题:(每题只有一个正确答案;每题2分共40分)1.下列措施中,为了加快蒸发的是 ( )A.酒精灯不用时盖上灯帽 B.将湿衣服展开后晾在向阳、通风处C.用保鲜袋装蔬菜放入冰箱 D.春季植树时剪除大量枝叶2.以下说法中,你认为最符合实际的是 ( )A. 人体的正常体温为35℃ B. 冰箱冷冻室的温度约为5℃。C. 上海盛夏中午室外温度可达38℃ D. 上海的最低气温可达零下30℃。3.下列对各种气象形成原因的叙述中正确的是 ( )A. 雾是地面的冰块升华而形成的 B. 石头上的霜是水滴放热凝固而形成的C. 雪是雨水汽化而形成的 D. 荷叶上的露珠是空气中的水蒸气放热液化而形成的 4.炸食物时烧开的油溅到身上往往比烧开的水溅到身上对身体伤害得更严重,其主要原因是 ( )A.油的沸点比水的沸点高得多 B.油的密度小于水的密度;C.油的比热容比水的比热容大 D.油的热量比水的热量多 5.如图所示为冰在加热过程中,温度随时间变化的图像.以下说法中不正确的是 ( )A.冰是一种晶体 B.冰的熔点为0℃C.从t1到t2,冰处于熔化过程 D.从t1到t2,冰的质量保持不变6.在北方的冬季,下列几种常见的物态变化现象中,属于凝华现象的是 ( )A.室外冻冰的衣服会变干 B. 正在跑步的人,口中呼出“白气”C. 房间窗户玻璃的内表面出现冰花 D. 河面上结了一层厚厚的冰7.室内温度为20 C ,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅 5中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化 8.下列现象的产生,需要吸热的是 ( ) A .夏天,输水管外出现小水珠 B .严冬,玻璃窗内壁结了一层冰花 C .擦在皮肤上的酒精马上干了 D .早晨,室外大雾迷漫9.沈括纪念馆要浇铸沈括纪念铜像.在用铜块浇铸铜像的过程中,铜块发生的物态变化是 A.先升华,后凝华 B.先凝华,后升华 C.先熔化,后凝固 D.先凝固,后熔化( )10.下列说法正确的是 ( )A.温度均保持不变任何情况下水的沸点都是100℃B.物体吸收热量后,温度一定升高C.金属在熔化和液态金属凝固的过程中, D.任何情况下冰的温度一定低于0℃11.某同学在实验室研究物态变化时,依据实验数据画出的四个图像如图所示.其中属于晶体熔化图像的是 ( )12、男同学一般总是比女同学发出的声音沉闷、浑厚,即音调一般比女同学的低。其原因是男同学声带振动的频率与女同学的相比( )A.较低 B.较高 C.一样 D.时高时低在一只玻璃杯中先后装入不同量的水,用细棒轻轻敲击,会听到不同频率的声音。与此类似,当医生给病人检查腹部是否有积水时,常会用手轻轻敲击患者腹部,细细倾听其发出的声音,此为“扣诊”。
⑤ 物态变化 物理竞赛题
全国初中应用物理知识竞赛试题汇编--第四章 物态变化
(09年)2. 炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在潮湿的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上,他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是( )
A. 洒水车中的水经过暴晒后,内能增大,温度很高
B. 地面上的水使反射的阳光增多,身体获得更多热量
C. 洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢
D. 地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上
解:C
(09年)5. 在水泥路面的道路施工中,其中有一道工序是:大约每隔8m在水泥中插入一根长木条,将水泥路面割断成一块一块的。然后再趁水泥还未完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线(如图1所示)。对上述做法的分析,你认为下列说法中最可能的是( )
A. 用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线,是为了使路面更加美观
B. 用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了节约铺设路面的水泥材料
C. 用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏
D. 用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了增大路面的摩擦
解:C
(08年)4.某工厂要制造一种特殊用途的钢罐,要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0.25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案:先把铝膜紧贴到钢罐内表面,排出铝膜与钢罐之间的空气,冉向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰,铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法,下列分析中正确的是 ( )
A.铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了
B.水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上了
C.大气压的作用把铝膜压接到钢罐上了
D.水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压牢在一起了
(07年)3、蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱水的道理是( )
A.真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水
B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实现脱水
C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而实现脱水
D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水
(07年)4、人们用来取暖的一种热水袋如图2所示。它的表面有很多长条状的橡胶突起部分,这些突起部分相互平行且突起的高度较大,做成这种外形的主要目的是( )
A.使热水袋美观大方,起到装饰作用
B.使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的传热功能
C.这种突起具有良好的弹性,在外界压力作用下容易发生弹性形变,以防止在某种重压下,所灌热水将热水袋胀破
D.减小热水袋与人体的直接接触面积,以降低热水袋的放热速度,实现缓慢放热
(06年八年级)6.我国去年发射的神舟六号载人飞船,其返回舱的表层有一层叫做“烧蚀层”的物质。它可以在返回时保护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用,除了它的隔热性能外,还由于 ( )
A.它的硬度大,高温下不会损坏 B. 它的表面非常的光滑,能减少舱体与空气的摩擦
C.它在汽化时能吸收大量的热量 D. 它能把热辐射到宇宙空间
6.C
(04年)2.烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是
A.水是热的不良导体 B.水滴的温度与油的温度不一样
C.水的沸点比热油的温度低 D.水的比热容比油的比热容大
2.C
(03年)4.我国最近发射的神州四号飞船返回舱的表面有一层叫做"烧蚀层"的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用,除了它的隔热性能外,还由于[ ]
A.它的硬度大,高温下不会损坏
B.它的表南非常光滑,能减少舱体与空气的摩擦
C. 它在汽化时能吸收大量的热
D.它能把热辐射到宇宙空间
4.C.
(01年)5. 下列物体都能导热,其中导热本领最好的是:( )
A. 铁管 B. 铝管 C. 铜管 D. 热管
5.答案:D。
【解析】 从分子运动论的观点来看,导热方式实质上是物质的分子在相互碰撞时传递动能的过程。热管相对铜管、铝管、铁管本身具有较大的平均动能。因此在热传递过程中导热本领最好o
(01年)11. 炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面。这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是:( )
A. 洒水车中的水经过曝晒,内能增加,温度很高
B. 洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发
C. 地面上的水反射了阳光,使身体得到更多的热量
D. 水蒸发时把地面的热带到了人的身上
11.答案:B。
【解析】 当洒水车洒湿发烫的柏油路面时,路面的水分会迅速蒸发带走热量,使路面温度降低,但被蒸发的温度较高的水蒸气散发到空气中,使空气的湿度明显增大,人体上的汗较难蒸发,所以人会感到更加闷热。
(98年)3.用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却,拿去限压问后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾。普通铝锅却看不到这样的现象。对此,下列说法中正确的是: ( )
A.熄火后,锅内温度迅速降到100℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾;
B.熄火时,锅内温度仍然高于100℃, 即使不冷却、不拿去限压阀,粥也在沸腾;
C.熄火时,锅内温度仍然高于10 0℃,冷却后锅内气压比原来降低,所以重新沸腾;
D.粥的流动性差,不易降温。熄火后即使不挠冷水、不拿去限压阀,粥也要沸腾较长时间。
3C,
(98年)4.冬天,医生检查牙齿时,常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤,然后再伸进口腔内。这样做的主要目的是: ( )
A.防止接触口腔时病人感到太凉;
B.进行消毒;
C.镜面不会产生水雾,可以看清牙齿;
D.防止镜框受热膨胀,致使镜片脱落。
4C,
(97年)5.在制糖工业中常用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾时的温度要低于100℃。可行的做法是 ( )
A.缩短加热时间
B. 使容器内的气压小于标准大气压
C.降低炉火的温度
D. 将糖汁密封在高压容器内加热
5. B
(97年)6.目前有些饭店安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉。使水快速蒸发的原因是 ( )
A.加快了水面附近空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C.加快了水面附近空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面附近空气的流动,提高了水的温度并增大了水的表面积
6. A ,
(97年)8.生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将 ( )
A.同时沸腾 B. 稍后沸腾
C.不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
D. 不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点
8. D,
(96年)3.对锅加热,锅内的水持续沸腾时,水面上的“白气”并不明显。如果突然停止加热,水面上很快出现许多“白气”。这是因为 [ ]
A.沸腾时水不蒸发
B.沸腾时水面上的蒸气温度高于100℃
C.停火后水开始大量蒸发
D.停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,大量水蒸气液化为细小的水珠,形成“白气”
3.D,
(96年)5.在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳)可以产生白雾,形成所需的效果。这种雾气是 [ ]
A. 二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴
B. 干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体
C. 干冰迅速升华变成的气体
D.干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶
5.D,
(95年)4.在北方的冬天,汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液,这是因为这种混合液具有 [ ]
A.较低的沸点。 B.较低的熔点。
C.较大的比热。 D.较小的密度。
4.B
(95年)8.在烹炸食物时常会见到滚开的油锅中,溅入一滴水后,会有剧烈的响声,并溅起油来。其主要原因是 [ ]
A.溅入的水滴温度太低。
B.水是热的不良导体。
C.水的比热比油的比热大。
D.水的沸点比油的沸点低。
8.D
(95年)11.用飞机向云层喷洒于冰(固体的CO2)是一种人工降雨的方法。以下列出几个物态变化过程:a)干冰迅速吸热升华;b)干冰吸热熔解;c)云层中水蒸气遇冷液化成雨滴;d)云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶;e)水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴;f)小冰晶下落遇暖气流熔解成雨滴。在这种人工降雨过程中,发生的物态变化过程为 [ ]
A.a、c。 B.a、d、f。
C.b、c。 D.e。
11.B
(94年)7.在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取,应采用的方法是 [ ]
A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃
B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃
C.缩短加热沸腾的时间
D.用微火加热使其沸腾
7.B
(93年)3.多油的菜汤不易冷却,这主要是因为 [ ]
A.油层阻碍了汤的热辐射。
B.油层和汤中的水不易发生热交换。
C.油的导热能力比水差。
D.油层覆盖在汤面,阻碍了水的蒸发。
(93年)4.夏天,自来水管上常有水珠,这是因为 [ ]
A.夏天自来水的温度较高,蒸发较快,从而在管壁形成水珠。
B.夏天空气中水蒸气较多,遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。
C.夏天气压较低,管内外压强差较大,少量水分透过管壁微孔渗出。
D.夏天用水量大,水厂需给自来水加压,管内外的压强差增大,因此有少量水分透过管壁微孔渗出。
(92年)2.夏天,打开冰箱门,常可看到白雾。这是 [ ]
A.冰箱内原有的水蒸气。
B.冰箱内食物中的水分遇到高温空气后,蒸发形成的水蒸气。
C.空气中的水蒸气降温形成的小冰晶。
D.空气中的水蒸气降温形成的小水滴。
2D
(92年)7.冬天,把自来水笔从室外带到室内,有时会有墨水流出。这主要是因为 [ ]
A.墨水受热膨胀,流出来了。
B.笔囊受热膨胀,把墨水挤出来了。
C.笔囊中的空气受热膨胀,把墨水挤出来了。
D.笔尖处的缝隙受热膨胀,使墨水漏出来了。
7C
(92年)9.小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮,直到煮熟;第二次在水开后将火焰调小,但仍保持锅中的水沸腾,直到煮熟。两次比较发现 [ ]
A.第一种方法比第二种方法省燃料又省时间。
B.第一种方法费燃料但省时间。
C.第二种方法比第一种方法省燃料但费时间。
D.第二种方法比第一种方法省燃料,两种方法所用时间相近。
9D
(91年)1.冬天用手去摸铁棍和木棍。觉得铁棍比木棍凉.这是因为 ( )。
A.铁棍比木棍的温度低。 B.铁棍比木棍的热能少。‘
C.铁棍比木棍的导热能力强。D. 铁棍比木棍比热容大
1.C
(91年)2.有一块厚铁板M。冲下圆柱体N(N能很紧密地塞回原孔)。现把铁板和铁柱同时放到炉内加热较长时间,在取出的瞬间 ( )
A.N变粗,塞不进原孔。
B.原孔变大,N很容易塞进
C.原孔变小,N不能塞进。
D.N仍能紧密的塞进原孔。
2.D
(07年)2(1)获取饮用水。如图4,用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。随着植物中水的不断________和__________,经过一段时间,塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。
2(1) 蒸发 液化
(07年)4.用久了的白炽灯泡会蒙上一层浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生________现象,出现钨蒸气,在灯泡内壁上产生_________的缘故。
(06年)3.(3分)在海拔3000m以上的高原地区,汽车发动机的冷却水容易沸腾,这是因为高原地区 ___________________的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后,由于空气稀薄会产生缺氧反应,为了得到足够的氧气,人会不自觉地进行深呼吸,这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更 (选填“大”或“小”)一些。
3.(3分)气压低(或小于1标准大气压),水的沸点降低(或低于100℃)(2分);大(1分)
(06年八年级)1.干湿泡温度计(湿度计)是用两个相同的温度计并列制成的,使用时,其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,另一个温度计的玻璃泡不包着湿布。将其放在室内,不包湿布的温度计显示的是 温度;因为水在蒸发时要 ,所以,包着湿布的温度计的读数要比不包湿布的温度计的读数 ;两个温度计的读数差越大,表明空气的水蒸气含量(湿度)越 。
1.室内(空气) 吸热 小 小
(05年)3.(3分)住在非洲沙漠的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”, 如图4所示。它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
根据上文,请回答:
(1)将它放在干燥、通风的地方,目的是______________________________。
(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是___________________________.
3.加快水的蒸发 保持沙子的湿润,使蒸发持续进行
(95年)6.农村广泛使用塑料地膜种菜。来自太阳的热量主要通过______的方式传递进去,以提高土壤的温度,同时,由于薄膜隔开地膜上下的空气,所以防止了热量以______方式的散失。
6.热辐射 对流
(94年)1.帽子的功能很多,仅从热学角度看,夏天戴草帽主要是为了防止______;冬天戴棉帽主要是为了防止______。
1.热辐射;热传导
(94年)2.制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入冷水中进行淬火,此时会发出“吱吱”的声音,并在水面上冒出“白烟”,这个物态变化是______过程。
2.沸腾(或汽化)和凝结(或液化)
(94年)4.干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的,在使用时,其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,因为水在蒸发时要______所以这个温度计的读数要比另一个的读数______。在相同室温下,两个读数的差值大,就表明空气的水蒸气含量______。
4.吸热;小;少
(93年)3.有一支用毕没有甩过的体温计,读数停留在38.2℃,被误用来测量病人的体温。病人实际体温是37.8℃,体温计读数是______℃;如果病人实际体温是38.5℃,体温计读数是______℃。
(92年)3.炒菜时利用的热传递方式主要是________。
3.传导
(91年)3.下列天气现象的发生各属于汽化、液化、升华、凝华中的哪一种?
露: ;霜: ;雾: 。
3.液化;凝华;液化
(91年)4.电冰箱中常用的致冷物质是 ,测量一60℃低温的温度计中装的液体通常是
4. 氟氯烃(即氟里昂);酒精
(09年)1. 豆腐本来是光滑细嫩的(如图3甲所示),经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”(如图3乙所示).请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。
解:(1)水结冰后,体积会变大(2分)。(2)豆腐中含有水,冰冻以后,豆腐中的小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状(2分)。(3)待冰熔化成水后,就留下了许多孔洞(1分)。
(09年)3. 小琳家新安装了一台电热水器,电热水器的铭牌旁贴有右侧所示的一段警示语。
请你应用学过的物理知识对这段警示语的必要性给予合理的解释。
解:(1)因日常用水不是纯净水、含有杂质,会导电,湿手拔插电源插头容易触电(2分)。
(2)若水箱中无水,通电后热水器的温度会快速持续上升,直至损坏热水器(2分)。
(3)在气温低于0℃的寒冷季节,长时间停用热水器,热水器中的水会因结冰而体积变大,容易胀破热水器(1分)。
(08年)5.我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”的习俗。首先将番薯煮熟,晾到一定的温度后,把“番薯、酒曲、水”按。定比例混合并搅拌均匀,经艘酵40天左右,其间每天搅拌一、二次;最后在“酒料”中分离山“地瓜酒”。图11是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。
小驯同学利用放假期间,在家协助爷爷完成了酿
造“地瓜酒”的最后一道工序
①在小锅中加入冷水;
②取适量消料放入大锅里加热;
③在大杯中得到“地瓜酒”:
④适时用冷水替换小锅中变热的水;
⑤把“渣”取出.重复以上步骤。
请你说叫酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。
(07年)3、寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”,于是他打开暖风,很快就能除掉“哈气”;夏天,在下大雨后,风挡车窗上也出现“哈气”影响安全驾驶,于是司机打开空调制冷,很快“哈气”也被除掉。为什么同样的现象,司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知识加以解释。
(07年)5、如图8为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、线圈会发热。这些热量主要通过导热油并流经变压器外部的一根根金属管道散发到空气中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变压器的安全运行。请回答:
(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状?
(2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电工通过观察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要物理知识是什么?
(3)从图8我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的,这是为什么?
(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为什么?
(06年)1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧毁。为了保护发射台,在它的底部建造了一个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。
(1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?
(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。
1.(4分)参考答案:
(1)(2分)庞大的白色气团是由小水珠组成的……………………………1分
它是由水池里的水汽化后又降温液化成小水珠飘浮在空中形成的。………1分
(2)(2分)高温的火焰喷到水中,水吸收热量汽化成水蒸气,从而起到保护发射台的作用。 (水还起减震的效果,这也是一项保护作用。此项不答不扣分)………………2分
(06年)5.(6分)长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析,使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。〔至少写出三条)
5.(6分)参考答案:
①使用空心水泥砖,减少了水泥与沙石量,可以有效节约资源。
②用空心水泥砖垒墙,由于墙体内的空气为热的不良导体,使这种房子冬暖夏凉,从而节约能源。
③有隔音作用
④不挖粘土,不破坏环境
说明:每答出一条得2分,最多得6分
(06年八年级)1.寒冷干燥的季节,为防止暴露在空气中的脸和手的皮肤开裂,通常在脸上和手的皮肤上涂抹护肤或润面油。请你联系物理知识,说明这样做的道理。
1.涂抹护肤霜或润面油,可以阻碍(减少)皮肤水分蒸发,从而可避免由于水分过分蒸发而造成的皮肤开裂
(05年)1.(4分)小明和小红都想帮妈妈煮鸡蛋。当煮鸡蛋的水烧开后,小明认为要继续将火烧得很旺,使锅内水剧烈沸腾,这样会很快将鸡蛋煮熟。小红则认为,水沸腾后应改用小火,盖上锅盖,让锅内水微微沸腾,同样能很快将鸡蛋煮熟。你认为谁的想法更合理?请写出理由。
1.小红的想法更合理。因水在沸腾时温度保持不变,小红的想法更节约燃料。
(04年)1.(4分)用来烧开水的铝制水壶的底部,常有几个凸凹不平的同心圆,其主要作用是:
(1)_______________________________________;
(2)_______________________________________。
1.(1)增大受热面积,(2)增强机械强度。每空2分。
(02年)4.(6分)请两个有实用价值的液体蒸发吸热的应用实例:
(1)_______________________________________________________________。
(2)_______________________________________________________________。
(01年)2.(3分)小峰想利用电冰箱降低室温:他先将电冰箱的门打开,然后接通电源。他这样做,可以达到降低室温的目的吗?为什么?
2.【解析】 不能。因为电冰箱的制冷机工作后,冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低,吸收空气的热量,与此同时,冰箱外部的冷凝器温度升高,将热量传给空气,室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出,所以室温不会降低。