汽化吸热话“冻伤”_物理试题-查字典物理网

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，使神经麻痹，手术时就感觉不到疼痛。

四、“液氮泄露”冻伤

《扬子晚报》曾报道了一则新闻（标题：氮气泄露，夏现冬景）。

本报讯：昨晚，南京市建宁路上一停车场内发生氮气泄露事故，现场周围“寒气”逼人，车厢挂起冰柱，地面结了厚厚一层冰。

昨晚10点左右，建宁路上一家名为“的士”的休闲中心的一名工作人员突然发现停车场里一辆大型槽罐车尾部不断冒出白烟，并且越来越大，当他走过去一看，被现场的情景吓了一跳，只见车尾部开始结冰，车厢下端已经有大约10cm长的冰柱，而液体刚滴到地面上就开始结冰，不久地面上就是一层厚厚的冰。原来，这辆属于南京气体产品公司的槽罐车满载液态氮气，车尾部冒出的白烟就是车罐内液态氮发生泄露的表现。据介绍，氮气具有快速制冷的效果，如果有足够多的氮，可以在很短的时间内将周围气温降低到零下50℃，情况比较危险……

小盼是个爱动脑筋的好孩子，阅读了这则新闻后，提出了下面的问题，你能帮她解答吗？

氮气是空气的主要成分，常温常压下是气态，可槽罐车的车罐里怎么会出现液态氮？这样将气体进行液化有何好处？

车罐内液体氮发生泄露时为何会冒出“白烟”？

根据所学的物理和自然知识，文中似乎有两处不妥，你能指出来并加以改正吗？

发生此事时，如果你正好在现场，你打算怎么做？

解答：当前是信息时代，我们要注意从各种渠道获取并筛选有用的信息，学生的学习也不能仅仅局限于课本。以书报中得到的资料作为背景，拟出具有导向性的新问题，并用相关的学科知识去解答，能够培养学生学科学、用科学的良好习惯。题目第3问提醒学生语言要规范、科学，这也是与新课标要求学生“具有判断大众传媒是否符合科学事实的初步意识”，“将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识”等不谋而合的。当然如果阅读不细心，所学知识不牢固、不会应用，将很难作答。

由于氮常温常压下是气态，所以车罐内的液态氮是通过加压的方法实现液化的。将气体液化，可以缩小体积，便于贮存和运输。

液态氮发生泄露时，会迅速变成气体，同时吸收热量，使周围空气中的水蒸气液化而形成小水珠，出现“白烟”。所以“白烟”不是氮气，而是小水珠。

两处不妥：一处为“槽罐车满载液态氮气”，氮气是气态氮，“液态氮气”前后矛盾，应改为“液态氮”。另一处为“氮气具有快速制冷的效果”，空气中就含有大量氮气，照此说法，整个世界岂不冰冷一片。应改为“液态氮具有快速制冷的效果”。

发生液氮泄露时，若正在现场，作为中学生，不能不闻不问，事不关己，高高挂起的态度是不对的。首先根据掌握的知识，氮无毒无害，但液氮汽化时可能会对人体造成冻伤，所以可告诉周围人群不必惊慌，但也不要靠近。其次，应寻找泄露点，若是阀门问题拧紧即可。若不好处理，应报警。

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