不怕熱的小貓咪
瀏覽次數： 342 發布時間：2017-07-04 15:26:03 發布人：editor
你一定已經在教材中見到過“不怕熱的小貓咪”這張奇妙的照片，可是，都找不到小貓咪不怕熱的答案。把一只小貓咪放在一塊透明的塑料板上，塑料板的下面點燃著煤氣燈火焰，這火焰的大小也不比小貓咪小多少。煤氣燈火焰的溫度是很高的，可以達到一干多度，可是，小貓咪在一千多攝氏度的燒烤下，卻顯得那么安詳和活潑可愛，你一定會問，小貓昧不怕熱嗎?要不，這幅可愛的圖畫是畫出來的。其實，這張照片中的實物都是真的，是現場拍攝下來的，那么，小貓瞇不怕熱的奧妙究竟在哪里呢?
奧妙原來在這塊透明的塑料板上，我們知道，固體物質在揮發成為氣體時是要吸熱的，另外，塑料都是高分子化合物，是由碳、氫、氧等元素組成的，它們在一千多攝氏度的高溫下都會分解，而且，塑料分解時也是要吸熱的，這樣，這塊塑料板在煤氣燈火焰燒烤下，逐漸地揮發和分解，它們都要吸熱，結果使塑料板本身保持比較低的溫度。塑料板的揮發和分解是慢慢進行的，因此可以保持長期間地吸熱，使小貓咪自由自在地站在上面。現在，你已知道了，任何自然現象都和物質的性質有關，我們掌握了物質的性質，就能夠自如地來解釋我們碰到的許多問題。
小貓咪向我們展示的塑料創造的奇觀，不僅僅使我們感到好玩，更重要的是，讓我們知道塑料的這種性質還能夠派上大用場。當今世界上，航空航天科技和工業生產每天都在日新月異地變化，航天器是上天器件的總稱。有人造衛星、宇宙飛船、航天飛機、遠程導彈等。它們之中有的上了天就再也不用下來了，但有的則非要上了天以后還要下來，例如宇宙飛船、航天飛機和某些衛星，因為這些航天器中有的是載人的，有的裝著要回收的資料。
每當高速飛行的宇宙飛船、航天飛機、衛星、導彈等完成考察任務重返地球時，必須穿過稠密的大氣層，這些航天器的速度比聲音的速度還高幾倍以至十幾倍，當它們以這樣高的速度向大氣層中俯沖下來，這時它們的運動產生的能量稱為動能，它的能量非常高，舉例來說，具有如此高速的1000克質量所產生的動能高達28×106焦耳，這些能量轉化成熱，足以把30千克的鋼鐵加熱到沸騰。我們在睛朗的夜空中看到的流星也屬于這種情況，流星是宇宙空間的一種高速飛行的星際物體，有時它會闖人地球的大氣層，并與大氣層摩擦產生高溫，使流星迅速燃燒。這時流星便會畫出一道眩目的軌跡。
宇宙飛船等航天器也像天上的流星一樣，在返回地球時，與大氣層發生劇烈的撞擊和摩擦。在航天器的前端產生一個高達1×107帕壓力的沖擊波，并將沖擊波前的大氣加熱到七八千度，在這樣高的溫度下，航天器本身難保。同時還會危及航天器內宇航員的生命。
利用現代科學技術在航天器的外殼特別是前端涂上一層燃蝕材料是解決上述“機毀人亡”危機的最好辦法。這層燒蝕材料是一種復合材料，它由環氧樹脂或環氧乙烷等塑料與碳纖維復合在一起構成。環氧樹脂或環氧乙烷在高溫下氣化、熔化、升華、最后分解，都要帶走熱量，碳纖維同樣在高溫下氣化和升華，也都要吸熱，于是，依靠外面一層復合材料不斷被燒掉，既保護了宇宙飛船等內部設施，也會使宇航員在船內感到安全舒適，直到飛船安全返回到地面為止。