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汽车尾气：都市中的“无形杀手”

　　对于都市中的人们来说，危害最大的恐怕要数素有“城市无形杀手”恶名的汽车尾气排放物所造成的空气污染了．

　　汽车尾气中有多达150～200种无机和有机化合物，以及它们的混合物、反应物．现已测定，空气中的有害气体和物质里，69％的铅、70％的一氧化碳、33％的二氧化碳、35％的烃类化合物，都是汽车排放的．汽车尾气污染占整个大气污染的60％，最高的地区可达90％．

　　既有污染，必有危害．以汽车尾气污染与肺癌死亡率的相关性为例：当道路车流量定值为1000辆次时，居住地离车道的距离与肺癌死亡率的关系是：25～50米为万分之1.69；50～75米为万分之1.54；75～100米为万分之1.23．当居住地离车道的距离定值为100米时，车流量与肺癌死亡率的关系是：1000辆次为万分之1.04；10 000辆次为1.40；20 000辆次为万分之1.82．也就是说，车流量越大，居住地离车道的距离越近，肺癌死亡率越高．而问题是实际情况较之这些定值测量要严重得多．车多时，人亦多，距离更近．

　　目前，我国车辆80％还在使用有铅汽油，这种汽油不光使生产工人的身体受到危害，而且汽油燃烧过程中铅不参加燃烧，随尾气排放到大气中．众所周知，铅对人体是有百害而无一利的．空气中的铅进入人体，它能刺激人的中枢神经，使人慢性中毒．对妇女儿童影响更大，它能扰乱妇女的生理功能，诱发胎儿畸形．婴儿、儿童体内含铅过高，会引起智商下降，心血管及神经系统病变．我国包括北京在内的10座城市，儿童的血铅浓度已达到了国际认定的警戒线．

　　另据日本科学家的研究，柴油车尾气中有一种叫“3－硝酸苯蒽酮”的物质是迄今发现的最强致癌物，它可以导致血液细胞中的染色体发生畸变，比以前人们所知道的最强诱变剂－－二硝基芘的毒性还要高0.6倍．

　　化学微粒的吸收和“光化学烟雾”(汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物，经太阳紫外线照射所发生的光化学反应)的危害，也是十分惊人的．如美国每年有100 000人因吸入化学微粒而死亡；美国洛杉矶市1952年所发生的一次“光化学烟雾”事件，造成大批人急性损伤：流泪、咳嗽、气喘、呕吐等，并使大面积植物受害，车祸增多，400多人死亡．当时该市汽车保有量为9万辆．

　　而今，仅以武汉为例：人口达780万，汽车保有量约为30万辆．在去年举行的全国生态环境报告会上，中国环境科学学会副理事长叶汝求明确指出：“北京、广州、上海、武汉等城市的汽车尾气已成为影响人们健康和生活的严重公害．这决非危言耸听，而是一个亟需改变的现状．

　　目前，全球汽车总保有量约7.6亿辆，且以每年10％的速率增长．严重的汽车尾气污染，自然令世界各国大伤脑筋，而同时也迫使全球的科研人员为此而大动脑筋．因此呼唤绿色车辆已成为地球人的共同心声．

(1)请你分析一下为什么目前汽车的使用会对环境和人们的健康产生如此大的影响？

(2)面临汽车工业的飞速发展与其日益严重的负面影响的突出矛盾，你觉得应该怎么办？

（宁夏）：地沟油中含有大量对人体有毒、有害的物质。一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后，冒充色拉油在市场上销售，欺骗、伤害市民。

 小华想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油。首先，他通过网络查得优质色拉油的密度在0.91g/cm³ - 0.93g/cm³之间，地沟油的密度在0.94g/cm³ - 0.95g/cm³之间。然后，他设计了以下步骤进行实验鉴别：

 A．将部分样品油倒入量筒中后，测出烧杯和剩余样品油的总质量m；

 B．将天平放在水平台面上调平；

 C．取适量样品油倒入烧杯，用天平测出烧杯和样品油的总质量M；[

 D．读出量筒中样品油的体积V；

 E．根据测算出的密度，鉴别样品油的品质；

 F．利用实验数据，计算出样品油的密度；

  （1）请将上面实验步骤正确排序：                  （填字母序号）

（2）由图8－1可知，M=         克；样品油的体积V =          ml。

 （3）若m=23.8克，则样品油的密度         g/cm³。

 （4）小华通过比对测算结果，能否断定样品油是地沟油？为什么？

 小强认为：比热容也是物质的一种属性，比较不同物质的比热容，同样可以鉴别它们。于是，他量取质量相等的色拉油和样品油，分别装入A、B两个烧瓶内，将两根阻值相同的电阻丝分别浸入两个烧瓶内，串联后接入电路，如图8－2所示。

 （5）实验中，小强把两根阻值相同的电阻丝串联接入电路，其目的是                    ；取质量相等的色拉油和样品油，其目的是                     ，通过观察               ，就能比较出它们比热容的大小，并依此鉴别出样品油的品质。

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热的本质的认识过程

　　人们已在实践中熟悉了摩擦生热．但摩擦为什么会生热？热是什么？人们很久也没有弄清楚，在古代就对热有两种不同的看法，一种把热看成是一种特殊物质，一种认为热是物质的某种运动形式．

　　17世纪以后，多数人根据摩擦生热的现象，认为热是一种特殊的运动形式，不少物理学家都相信这一点，但是这种看法由于缺乏精确的实验根据，还不能形成科学的理论．

　　到了18世纪，对热的研究走上了实验科学的道路．把热看成是一种特殊物质的热质说，由于能够解释某些实验结果，因而在当时获得了承认．热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质－－热质．它不生不灭，存在于一切物体之中，物体的冷热程度，决定于其中所含热质的多少，热质说对摩擦生热的解释是，摩擦并没有改变热质的总量，但物质在摩擦时比热容降低了，因此摩擦可以使物体的温度升高．

　　1798年，英国学者伦福德(1753－1814)在从事枪炮制造时，发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度，用水来冷却时，甚至可以使水沸腾．他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热容降低造成的，伦福德在他的笔记中写道，由摩擦所生的热，来源似乎是无穷无尽的，要用热质说解释摩擦生热现象，钻下的金属屑的比热容要改变很大才行，于是他设计并做了一系列实验，发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低．根据实验结果，伦福德断言热质说不足为信，应当把热看成是一种运动形式，热质说的传统地位开始动摇了．

　　1799年，英国的戴维做了更加严格的实验．他在0℃以下的露天里，在抽成真空的玻璃罩内，使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦，结果使金属盘上的蜡熔化了．在这个实验中，热不可能是由周围物体传递给蜡的，而且伦福德的实验已经证明，金属也不会由于比热容的降低而放热，那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了．戴维的实验有力地打击了热质说．

　　此后，科学家进一步研究了热和做功的关系，特别是英国科学家焦耳做了大量实验，定量的研究了热和功的关系，证明做了多少机械功，就有多少机械能转化成与热相关的能量．焦耳的工作，表明热不是一种特殊物质，同时为能量守恒定律奠定了基础．

　　能量守恒定律的建立，彻底否定了热质说，同时为分子动理论的发展开辟了道路．经过科学家的长期研究，关于热是一种运动形式的设想，终于成为公认的真理．人们认识到：宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现，物体内部的能量就是物体的内能，热量不是表示物质所含“热质”的多少，而是表示在热传递过程中传递的能量的多少．

(1)早先人们对热的认识存在几种看法？

(2)英国学者伦福德对用热质说解释摩擦生热现象时做出了怎样的猜想？他是采用什么方法来验证自己的猜想的？

(3)支持热是一种运动形式的重要理论基础是什么？