汽化吸热话“冻伤”江苏沛县张街中学 张振楼 各地的中考试题对学生的物理应用意识和能力的考查进一步加强,创设的问题情境更加合理,与学生的生活实际更加贴近,许多题材的时代气息和教育价值较强,实践性和应用性突出,体现了物理学科的应用价值
下面选取汽化过程中的几道“冻伤”类习题感受一下
一、火机爆炸速冻成伤 据某市报报道:天津 5 岁的小男孩“哨子”饭后躺在床上跟爸妈午休
“哨子”玩了一会儿打火机后,也睡着了,并将打火机压在臀下
经半个多小时的体温传导,打火机中的丁烷气体膨胀,随着啪地爆响,劣质火机炸出裂缝,丁烷液体外溢,致使屁股上拳头一般大小的一块肌肉被立即冻成硬块,并结上一层冰霜,局部速冻成伤
请你运用所学过的热学知识解释产生“速冻成伤”的原因
原因______________________
解答:丁烷由液态转化成气态(体积增大到 120 倍)是汽化过程,是一个吸热的过程,从“哨子”的臀部吸收大量热量,造成速冻
二、不动刀的冷冻疗法 现代医学上有叫“冷冻疗法”的,即使部分组织(如疣子)迅速低温冷冻,使其组织坏死,达到不用“动刀”而治愈的目的
请想象并简述冷冻疗法的方法
解答:冷冻疗法是指利用液态氮汽化吸热,利用其低温作用于人体组织,使细胞内外形成冰晶,造成细胞脱水、皱缩,直到细胞破坏死亡,而达到治疗目的的治疗方法
目前使用的致冷剂有:液氮(—196℃)、液氧(—183℃)等
液氮的致冷温度最低,价格低廉,使用安全,是目前应用最广泛的致冷剂
三、小手术“冻结”麻醉 对于小手术的麻醉,医生常用一种沸点为 13.1℃的液体氯乙烷,把准备实施手术的地方“冻结”起来
减轻手术中病人的痛苦
氯乙烷是怎样起到麻醉作用的
解答:液体氯乙烷的沸点为 13.1℃,而人体的体温约为 37℃,高于液体氯乙烷的沸点,会使氯乙烷迅速沸腾,从人体吸收大量的热,局部温度急剧下降,毛细血管收缩,