Question

【題目】四大措施解決千年凍土問題；2006年7月1日，青藏鐵路實(shí)現(xiàn)了全線貫通，打破了美國(guó)的火車旅行家保羅泰魯“有昆侖山脈在，鐵路就永遠(yuǎn)進(jìn)不了拉薩”的斷言，大長(zhǎng)了中國(guó)人的志氣．在修建青藏鐵路時(shí)，需要解決兩大難題：一是鐵路要穿越“千年凍土”區(qū)，需要保證路基的穩(wěn)定性；二是高原氣壓低、氧氣含量低，需要保證施工人員及乘客的安全性．我國(guó)科技工作者在解決兩大難題上做出了許多創(chuàng)新和發(fā)明．

四大措施解決千年凍土問題

①熱棒：天然“制冷機(jī)”

進(jìn)入兩大灘凍土區(qū)，路基兩旁插有一排排碗口粗細(xì)、高約2m的鐵棒（如圖甲）．鐵棒間隔2m，一直向前延伸，我們稱它熱棒．熱棒在路基下還有5m，整個(gè)棒體是中空的，里面灌有液氨，棒的頂端是散熱片，這樣棒體就相當(dāng)于一個(gè)天然“制冷機(jī)”．

②拋石路基：廉價(jià)“土空調(diào)”

在青藏鐵路路基內(nèi)部，還有一種廉價(jià)而有效的“土空調(diào)”，在土層路基中間，填筑了一定厚度的碎石，保證了凍土層的溫度不隨外界氣溫的變化而變化，從而保護(hù)了凍土的完好性．

③遮陽(yáng)板：隔熱“外衣”

遮陽(yáng)板路基是在路基的邊坡和坡石上架設(shè)一層用于遮擋太陽(yáng)輻射的板材，完全消除太陽(yáng)對(duì)路基的輻射加熱作用．

④以橋代路：“最后絕招”（如圖乙）

增氧機(jī)解決高原氣壓低、氧氣含量低的問題

在沿途建立氧氣制造站、列車配有完整的供氧系統(tǒng)等，確保了施工人員的安全和旅客的乘車的舒適度．

(1)通過閱讀材料，談?wù)勄嗖罔F路蘊(yùn)含的物理知識(shí)（至少舉出兩點(diǎn)）．

(2)試分析說明，天然“制冷機(jī)”（或廉價(jià)“土空凋”）的工作原理．

Answer 1

【答案】（1）液化、汽化、壓強(qiáng)、熱傳遞、對(duì)流、輻射等; （2）天然“制冷機(jī)”的工作原理

【解析】（1）氨在一般情況下是氣態(tài)，液態(tài)氨是一種液化現(xiàn)象．液態(tài)氨的沸點(diǎn)很低，所以很容易汽化吸熱，遮陽(yáng)板起到了防止熱傳遞的作用．答：液化、汽化、壓強(qiáng)、熱傳遞、對(duì)流、輻射等．

（2）液態(tài)氨的特點(diǎn)是沸點(diǎn)很低，很容易汽化．而汽化吸熱，從而起到降低溫度的作用．答：天然“制冷機(jī)”的工作原理：當(dāng)溫度上升時(shí)，液態(tài)氨受熱發(fā)生汽化，上升到熱棒的上端，通過散熱片將熱量傳給空氣，氣態(tài)氨由此冷卻液化又變成了液氨，沉入棒底這樣往復(fù)循環(huán)，把路基中大量的熱量代入空氣，從而使路基的基本溫度不變，保證了路基的穩(wěn)定性．廉價(jià)“土空凋”的工作原理：夏季來臨，當(dāng)路基表面溫度上升時(shí)，空氣的密度降低，二路基凍土中的溫度較低，空氣密度較大，這樣熱、冷空氣就不易流，形成了外界與凍土的隔熱層．當(dāng)冬天來臨時(shí)，凍土路基的外界溫度較低，空氣溫度較低，空氣密度大，二路基凍土溫度較高，空氣密度小，無形中形成熱、冷空氣對(duì)流，使路基凍土層溫度降低，保護(hù)了凍土的完整性．