Question

【題目】閱讀短文，回答文后問題

“天路”上的熱棒技術

被稱為“天路”的青藏鐵路，在修建時遇到的最大問題就是多年凍土對路基的影響，青藏高原多年凍土的年平均氣溫約為-3.5℃～-2℃．夏天氣溫上升，凍土層中的冰就要熔化，使路基硬度減弱，火車的重壓會使路基及鐵軌嚴重變形，而冬天溫度降低，凍土層的水結冰，上面的路基和鋼軌就會鼓起來，凍土層反復凍融及冬季不完全凍結，嚴重危及鐵路路基，火車極易脫軌。因此，為了使凍土層保持穩定，工程建設者們有許多發明創造，其中有項技術叫“熱棒”。

在凍土區，路基兩旁插有一排排碗口粗細、看上去像護欄的金屬棒，如圖甲所示，這就是“熱棒”。它們的間隔為2m，高出路面2m，插入路基下5m．熱棒由密閉真空腔體注入低沸點物質（如氨、氟利昂、丙烷、二氧化碳等）而構成。圖乙是熱棒的工作原理圖。熱棒置于凍土中的部分稱之為蒸發器，暴露在地面且安裝有散熱片的部分稱之為冷凝器。在寒冷季節，由于空氣溫度低于多年凍土的溫度，蒸發器中的液體物質吸收周圍土體中的熱量，蒸發形成汽體物質，在管內壓力差的作用下，蒸汽上升至冷凝段，與較冷的冷凝器管壁接觸，放出熱量，再通過冷凝器的散熱片將熱量傳遞到空氣中。同時蒸汽物質遇冷冷凝成液體，在重力的作用下，液體沿管壁回流至蒸發段，再蒸發。如此循環往復，將土體中的熱量傳遞至空氣中．在溫暖季節，由于空氣溫度高于凍土體溫度，熱棒中的液體物質蒸發后形成的蒸汽到達冷凝器后不能冷凝，液體停止蒸發，熱棒停止工作，因此天氣中的熱量不能通過熱棒傳至凍土中，從而可保持凍土良好的凍結狀態。

（1）夏季溫度過高時凍土中的冰會______（填物態變化名稱），使路基變得松軟不牢固．

（2）“熱棒”能夠保持路基凍土，是因為管中的物質具有的主要物理性質是（______）

A．熔點低 B．沸點高 C．熔點高 D．沸點低

（3）下列說法不正確的是______

A．熱棒工作時，物質從氣態到液態是通過降溫的方法實現的

B．散熱片的作用是提高氣態物質的放熱效果

C．熱棒工作時，下端發生的物態變化是汽化

D．凍土中的水結冰時體積要收縮

（4）熱棒工作時，凍土的溫度______（低于/等于/高于）地面空氣溫度．

（5）熱棒具有獨特的單向傳熱性能：熱量只能______（向上/向下）傳輸，反向不能傳熱．

Answer 1

【答案】熔化 D D 高于 向上

【解析】

(1)[1]夏季溫度過高時凍土中的冰會熔化，使路基變得松軟不牢固。

(2) [2]“熱棒”能夠保持路基凍土，是因為液態氨容易汽化，即具有沸點低的特性。故選D;

(3)[3]A．熱棒工作時，氨從氣態到液態是通過降溫的方法實現的，故A正確，不符合題意；

B．散熱片的作用是提高氣態氨的放熱效果，故B正確，不符合題意；

C．熱棒工作時，下端發生的物態變化是汽化 ，故C正確，不符合題意；

D．凍土中的水結冰時體積要膨脹，故D錯誤，符合題意；

(4)[4]熱棒工作時，在下端液化放熱，使凍土的溫度高于地面空氣溫度。

(5)[5]熱棒具有獨特的單向傳熱性能：熱量只能向上傳輸，反向不能傳熱。