(2006·蘇州)科學家發(fā)現(xiàn)某種合金具有“形狀記憶功能”:如果在較低溫度時將它彎曲成某一形狀,然后加熱到較高溫度時再彎曲成另一形狀;那么,當降到原來較低溫度時,它會自行恢復到低溫時的形狀.
現(xiàn)用它制成如圖所示的裝置:在可繞圓心O轉(zhuǎn)動的均勻輕質(zhì)圓盤上安裝了一個用形狀記憶合金做成的螺旋圈,它們在溫度低時收緊、在溫度高時放松.實驗表明:當把該圓盤的下半部分浸在盛有一定量熱水的水槽中時,只要給圓盤一個起始轉(zhuǎn)動的力,圓盤就能克服摩擦和水的阻力連續(xù)轉(zhuǎn)動起來.
(1)上述裝置能否看做是一個“永動機”?為什么?
答:__________________________________________________________.
(2)發(fā)揮你的想象力,提出一個巧妙應(yīng)用形狀記憶合金的設(shè)想(參照示例,另舉1例).
示例:用形狀記憶合金制作一個“保險絲”,安裝在電器內(nèi)易發(fā)熱物體附近,當溫度過高時,記憶合金就恢復到它高溫時的形狀,斷開電路,防止電器過熱.
設(shè)想:___________________________________________.(所提的設(shè)想應(yīng)是制作“保險絲”以外的).
答案:(1)不能,因為根據(jù)能量守恒定律可知,此裝置的運轉(zhuǎn)肯定要消耗能量,當沒有能量供應(yīng)時,它就會停止轉(zhuǎn)動,從而無法實現(xiàn)永動.(2)用形狀記憶合金制作成彈簧,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長;再放到冷水中,它會立即恢復原狀.利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過“記憶”功能,調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道,避免燙傷.還可以用記憶合金制作汽車的外殼,如果不小心碰癟了,只要用電吹風加加溫就可恢復原狀,既省錢又省力,實在方便. 解析:根據(jù)能量守恒定律可知此裝置肯定不會實現(xiàn)永動,原因可從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度進行表述,而所提的設(shè)想應(yīng)能反映記憶合金的特點,并具有一定優(yōu)越性. 點評:能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律,所有能量轉(zhuǎn)化過程都遵守能量守恒定律,所以任何一種“永動機”都不可能被制成.第二問為開放性試題,沒有唯一答案,只要符合題意即正確. |
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