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地球上最冷的地方在南极,最低气温为-88.3℃,被称为“世界寒极”。在月球阴面,最低气温为-160%,而在宇宙深处,最低气温达-270%。寒冷到底有没有尽头呢?科学家回答:有,这就是“绝对零度”-为273.15℃。
低温就像一位神奇的魔术师,能使物质的性质发生很大变化,温度越低则魔法越奇异,它还与我们的生活有密切关系呢!
-190℃时空气变成浅蓝色液体,属超低温世界。如果把鸡蛋放进去,它会闪烁浅蓝色荧光,摔到地上会像皮球一样弹起来:把鲜艳的花朵放进去,有如彩色玻璃一般,轻敲“叮当”响,重敲则碎了。金属在低温时内部结构会变松散,称为“金属的冷脆现象”,只有铜和一些合金不怕低温。金属的这种冷脆现象危害很大,但也可为人类造福。例如,战场上布满地雷,探雷器可以找到它,但排雷很危险,而将液态空气撒到这些地方,温度急剧下降,地雷中的弹簧就会变脆失去弹性,不能再爆炸。一般粉碎机很难将硬度高、弹性大的材料粉碎,而用冷脆技术,不仅可以迅速粉碎,还可以控制颗粒大小。在电炉炼钢中,原材料是废钢,过去用1400℃电弧来切割,很费力,现在低温冷脆,一小时可粉碎30吨,还可以减少氧化。低温技术在食品工业、中草药加工、医疗手术、隧道挖掘等方面都大有用途。又如,清除海上石油污染是一个大难题,用低温清污法,在漂浮的石油层上喷洒液氮,水面上的石油能迅速凝结成颗粒,再将这些颗粒铲走,就能保护海洋环境。
低温魔术师最出色的表演,当属“超导现象”。1911年,荷兰科学家卡麦林·翁纳斯在低温实验中意外地发现:当温度降至-269℃时,水银的电阻突然消失了。这就是“超导现象”,超低温使物质变成一种新物态——超导态。
多年来,人们一直寻找用来传输电流的超导材料,因为其意义太大了。目前世界上的电能约有1/4损耗在输电线路上,如果使用没有电阻的超导体做输电线路,再采用一些绝热技术,就实现了无损耗输电,实际上等于加大了发电量。在世界能源紧张的今天,这可是一笔可观的财富啊!因此,世界上许多国家正在投巨资研究低温超导,并取得了一些进展。
责任编辑 薛拥祥
低温就像一位神奇的魔术师,能使物质的性质发生很大变化,温度越低则魔法越奇异,它还与我们的生活有密切关系呢!
-190℃时空气变成浅蓝色液体,属超低温世界。如果把鸡蛋放进去,它会闪烁浅蓝色荧光,摔到地上会像皮球一样弹起来:把鲜艳的花朵放进去,有如彩色玻璃一般,轻敲“叮当”响,重敲则碎了。金属在低温时内部结构会变松散,称为“金属的冷脆现象”,只有铜和一些合金不怕低温。金属的这种冷脆现象危害很大,但也可为人类造福。例如,战场上布满地雷,探雷器可以找到它,但排雷很危险,而将液态空气撒到这些地方,温度急剧下降,地雷中的弹簧就会变脆失去弹性,不能再爆炸。一般粉碎机很难将硬度高、弹性大的材料粉碎,而用冷脆技术,不仅可以迅速粉碎,还可以控制颗粒大小。在电炉炼钢中,原材料是废钢,过去用1400℃电弧来切割,很费力,现在低温冷脆,一小时可粉碎30吨,还可以减少氧化。低温技术在食品工业、中草药加工、医疗手术、隧道挖掘等方面都大有用途。又如,清除海上石油污染是一个大难题,用低温清污法,在漂浮的石油层上喷洒液氮,水面上的石油能迅速凝结成颗粒,再将这些颗粒铲走,就能保护海洋环境。
低温魔术师最出色的表演,当属“超导现象”。1911年,荷兰科学家卡麦林·翁纳斯在低温实验中意外地发现:当温度降至-269℃时,水银的电阻突然消失了。这就是“超导现象”,超低温使物质变成一种新物态——超导态。
多年来,人们一直寻找用来传输电流的超导材料,因为其意义太大了。目前世界上的电能约有1/4损耗在输电线路上,如果使用没有电阻的超导体做输电线路,再采用一些绝热技术,就实现了无损耗输电,实际上等于加大了发电量。在世界能源紧张的今天,这可是一笔可观的财富啊!因此,世界上许多国家正在投巨资研究低温超导,并取得了一些进展。
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