固体物质在挥发成为气体时是要吸热的;另外

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宇宙飞船等航天器也像天上的流星一样,在返回地球时,与大气层发生剧烈的撞击和摩擦,在航天器的前端产生一个高达1107 帕压力的冲击波,并将冲击波前的大气加热到7 000 ℃~8 00o ℃,在这样高的温度下,航天器本身难保,同时还会危及航天器内宇航员的生命。

利用现代科学技术在航天器的外壳特别是前端涂上一层燃蚀材料,是解决上述机毁人亡危机的最好办法,这层燃蚀材料是一种复合材料,它由环氧树脂或环氧乙烷等塑料与碳纤维复合在一起构成。环氧树脂或环氧乙烷在高温下气化、熔化、升华,最后分解,都要带走热量,碳纤维同样在高温下气化和升华,也都要吸热。于是,利用外面一层复合材料不断被烧掉,既保护了宇宙飞船等内部设施,又能让宇航员在船内感到安全舒适。

同学们一定已经在化学教材中见到可爱的小猫咪的照片:一只小猫咪稳坐在一块透明的塑料板上,塑料板的下面点燃着煤气灯火焰,这火焰的大小也不比小猫咪小多少。煤气灯火焰的温度是很高的,可以达到一千多度,可是小猫咪在一千多摄氏度的烧烤下,却显得那么安详。你一定会问,小猫咪不怕热吗?要不,这张照片是画出来的?其实,这张照片都是由实物拍摄下来的。那么,小猫咪不怕热的奥妙究竟在哪里呢?

小猫咪向我们展示的塑料所创造的奇观,不仅仅使我们感到好玩,更重要的是,让我们知道塑料的这种性质还能够派上大用场。当今世界上航空航天科技和工业生产每天都在日新月异地变化,航天器是上天器件的总称,有人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、远程导弹等。它们之中有的上了天就再也不用下来了,但有的则还要下来,例如宇宙飞船、航天飞机的某些卫星,因为这些航天器中有的是载人的,有的装着要回收的资料。

奥妙原来在这块透明的塑料板上,我们知道,固体物质在挥发成为气体时是要吸热的;另外,塑料都是高分子化合物,是由碳、氢、氧等元素组成的,它们在一千多摄氏度的高温下都会分解;而且塑料分解时也是要吸热的,这样这块塑料板在煤气灯火焰烧烤下,逐渐地挥发和分解,这个过程都要吸热,结果使塑料板本身保持比较低的温度。塑料板的挥发和分解是慢慢进行的,因此可以保持长时间地吸热并使塑料板本身保持较低温度。由此你可以知道,任何自然现象都与物质的性质有关,我们掌握了物质的性质,就能够自如地来解释我们碰到的许多问题。

每当高速飞行的宇宙飞船、航天飞机、卫星、导弹等完成考察任务重返地球时,必须穿过稠密的大气层,这些航天器的速度比声音的速度高几倍至十几倍,当它们以这样高的速度向大气层俯冲下来,它们的运动产生的能量(称为动能)非常高。举例来说,具有如此高速的 1 000克质量所产生的功能高达2810焦耳,这样大的能量转化成热,足以把30千克的钢铁加热到沸腾。我们在晴朗的夜空中看到的流星也属于这种情况。流星是宇宙空间高速飞行的一种星际物体,有时它会闯入地球的大气层,并与大气层摩擦产生高温,使流星迅速燃烧,这时流星便会画出一道眩目的轨迹。