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新的水纯化技术,可以为世界解渴
全世界18亿人常年缺水,如何利用太阳能进行海水淡化,是人类水资源领域共同关注的焦点。2019年,33岁的南京大学教授朱熹及其团队,模仿蘑菇的碳基吸收体,设计制作了集热蒸发一体化的人工蒸腾器件,如图是它的结构示意图。
供水通道利用毛细效应,把水供应到碳基吸收体上,碳基吸收体具有吸光性强且内部热导很低的特性,使其只能给界面处的水加热,让水一层一层蒸发。顶端像蘑菇一样的伞状结构,增大了水的表面积。这种材料和结构的巧妙设计使光蒸汽转化效率显著提高。在供水通道与海水接触处,团队受睡莲叶启发,设计了多级结构。成功实现水蒸发后,盐全部躺在容器底部,让水和盐溶质完全分离。保障器件不结垢,能长效利用。
这项变革性水纯化技术,便携、高效、低成本、无污染,让太阳能海水淡化技术成功产业化,为世界解渴,造福全人类。
(1)通过器件收集到大量的水蒸气,还要经历 (填写物态变化名称),才能变成淡水,这一过程需要 (选填“吸热”或“放热” 。
(2)人工蒸腾器件在提高光蒸汽转化效率方面的做法有 (写出一条即可)。这项新的水纯化技术,还可以利用在哪些方面? (列举一例即可)。
如图所示,建筑工人用滑轮组在 的时间内将重为 的物体匀速提升 ,所用的拉力为 .求这个过程中:
(1)工人做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
如图所示,质量为 的物体漂浮在水面上,物体浸入水中的深度为 。求:
(1)物体的重力;
(2)物体受到的浮力;
(3)物体底部受到水的压强。
在“测定额定电压为 的小灯泡的电功率”实验中,连接的电路如图甲所示,电源电压为 。
(1)本实验测量电功率的原理是 。
(2)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合” ,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置,可以起到 作用。
(3)按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片 ,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 (选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路” 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片 到某处,电压示数为 ,则小灯泡消耗的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于” 额定功率;为了测定小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片 向 (选填“ ”或“ ” 端移动,使电压表示数为 ,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
(5)某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系,于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻,闭合开关,移动滑片 ,记下多组对应的电压表和电流表的示数,多次测量的目的是为了 (选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律” 。
如图甲所示是“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)如图乙所示是冰在加热过程中温度随时间变化的图象。根据图象特征可判断冰是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体” ;当冰熔化一段时间后,试管中冰的质量 (选填“增加”、“减少”或“不变” 。
(2)冰在熔化过程中 (选填“吸收”或“放出” 热量,温度保持不变,大约持续了 。
(3)加热到第 时,物质的状态为 (选填“液态”、“固态”或“固液共存” 。
(4)再加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气 (填一物态变化)而成的。
(5)在实验过程中,不是用酒精灯直接对试管加热,而是把装有冰的试管放在水中加热,这样做不但使试管受热均匀,而且冰的温度上升速度较 (选填“快”或“慢” ,便于记录各个时刻的温度。
如图所示,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验的科学探究方法是 和转换法。
(2)小桌对海绵的压力改变了海绵的 (选填“形状”或“运动状态” 。
(3)为了探究压力作用效果与压力大小的关系,因比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力 (选填“越大”“越小” ,压力的作用效果越明显。
(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较 两图的实验,可知压力大小相同时,受力面积 (选填“越大”或“越小” ,压力的作用效果越明显。