從電冰箱到臭氧層

PAGEPAGE2隨著人們生活水平的提高，電冰箱也得到了有效的普及，電冰箱的生產(chǎn)技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但是，真正了解電冰箱制冷原理的人卻是少之又少，現(xiàn)在，我就帶您走進(jìn)電冰箱的世界，認(rèn)識電冰箱。（1）

電冰箱的制冷原理：與普通人的感覺完全不同，冰箱并不是“制造冷氣的機(jī)器”，而是一種用來吸收食品中的熱量的裝置。它利用稱為“制冷劑”的液體，將食品中的的熱量“抽取”出來并轉(zhuǎn)移到冰箱外面。致冷劑通過冰箱的一系列裝置流動，主要包括3個(gè)基本的部件：壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，并不斷重復(fù)同一個(gè)制冷循環(huán)（近似卡諾循環(huán)）。除少數(shù)環(huán)保冰箱外，現(xiàn)在普通家用冰箱的制冷劑大多還是氟利昂（主要是二氯二氟甲烷），它儲存在冰箱的專用容器中。當(dāng)冰箱開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動機(jī)帶動壓縮機(jī)開始工作，吸入處于低壓和常溫狀態(tài)不的氟利昂蒸氣，將其壓縮成為高溫高壓為（約為10幾個(gè)大氣壓）的蒸氣。這些處于高溫高壓狀態(tài)下的氟利昂蒸氣離開壓縮機(jī)后被送往冷凝器。冷凝器是一種被多次彎曲的管子，稱為“蛇形管”，一般是被安裝在冰箱背后。由于進(jìn)入冷凝器的氟利昂蒸氣的溫度比室溫要高，熱量就通過蛇形管的管壁向外散發(fā)，這樣氟利昂蒸氣的溫度就降低了并從氣態(tài)冷凝為液態(tài)，隨后它離開冷凝器流向蒸發(fā)器。蒸發(fā)器由另一個(gè)蛇形管構(gòu)成，同冰箱的內(nèi)部接觸。這個(gè)蛇形管比冷凝器的蛇形管要細(xì)一些，因此氟利昂的流動速度就加快了，隨之而來的就是壓力驟然下降。這符合所謂的伯努利原理。由于在蒸發(fā)器中壓力急劇降低，氟利昂便劇烈蒸發(fā)，從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，伴隨這一過程的是溫度降低。由于熱量總是從較熱的物體向較冷的物體上轉(zhuǎn)移，所以冰箱中較熱的食物就將熱量轉(zhuǎn)移到流動著氟利昂氣體的蛇形管上，從而達(dá)到制冷的目的。由于氟利昂會破壞臭氧層，現(xiàn)在已經(jīng)被逐漸淘汰，改用其他的制冷劑，但它們制冷的原理是一樣的。冰箱主要有兩處類型。一種是像家用冰箱那樣的立式冰箱，另一種是通常為商店采用的柜式冰箱即冰柜。柜式冰箱用起來不太方便，但比前一種效率更高。事實(shí)上，每次打開家用冰箱的門時(shí)，由于冷空氣比重大，大量量冷空氣會向下流動并被熱空氣替代。但這種現(xiàn)象是不會在柜式冰箱上發(fā)生的，而且柜式冰箱的優(yōu)點(diǎn)還在于它很少有除霜的必要。（2）什么是氟利昂，臭氧的化學(xué)性質(zhì)和生化作用，為什么氟利昂會破壞臭氧而形成臭氧空洞氟利昂又名氟氯烷，是含有氟和氯的有機(jī)化合物。氟利昂的種類很多，其中可以用作致冷劑的有：氟利昂－12，即二氟二氯甲烷，分子式為CF2Cl2，沸點(diǎn)為－29．8℃；氟利昂－11，即一氟三氯甲烷，分子式為CFCl2，沸點(diǎn)為23．7℃；氟利昂－22，即二氟－氯甲烷，分子式為CHF2Cl2，沸點(diǎn)為－40．8℃。它們都是無色，無味、無毒、無腐蝕性的氣體。由于它們很容易液化，所以是一種很好的致冷劑。其中以氟利昂－12應(yīng)用的最早和最廣，它已有50多年的應(yīng)用歷史。目前我國和大多數(shù)國家仍在廣泛應(yīng)用。使用氟利昂也有很多缺點(diǎn)，特別是氟利昂－12和氟利昂－11，它們的滲透能力很強(qiáng)，容易漏氣，且不易發(fā)現(xiàn)。這種氣體遇到明火，或溫度達(dá)到400℃以上時(shí)，便分解成有毒的氟化氫和氯化氫，并放出有毒的光氣。更重要的是這種氣體還能破壞臭氧層，使臭氧層造成空洞。再加之它的價(jià)格貴，對橡膠、塑料有腐蝕作用，現(xiàn)在國際上已禁止氟利昂－12和氟利昂－11再作致冷劑使用，但氟利昂－22并不在禁止之列。氟氯代烷的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在低層大氣中基本不分解，上升到平流層之后，在紫外線的照射下分解出氯原子，參與破壞臭氧的反應(yīng)。反應(yīng)式如下

Cl+O3——ClO+O2

ClO+O——Cl+O2

總反應(yīng)為O3+O——2O2從上面的反應(yīng)式我們可以看出，在這個(gè)反應(yīng)中，氯起到了催化劑的作用，而臭氧被不斷消耗，形成氧氣，最終導(dǎo)致形成了臭氧空洞。高一、一班課題組

指導(dǎo)教師：李勝高

組

長：謝

華

組

員：唐超

蔡琴

尹強(qiáng)

李坤

黃林

隨著時(shí)代的進(jìn)步，人民

的生活水平在逐步改善。人民的生活過得越來越舒適，坐在家里享受著現(xiàn)代物質(zhì)文明成果。

夏天快到了，人們穿著涼爽的衣服，吃著冰涼的冰淇淋，坐在家里享受著從空調(diào)機(jī)里吹出來的自然風(fēng)，我們感覺不到夏天的到來。正當(dāng)我們享受著這些的時(shí)候，卻不知冰箱和空調(diào)給我們的環(huán)境帶來了多大的災(zāi)害，它們所釋放出來的氟氯代烷正在快速的“吞噬”臭氧。如果臭氧被大量吞噬，那么日光中的紫外線就會對人體的皮膚造成更大的傷害，并且還會使地球的溫度升高，造成溫室效應(yīng)。

我想說如果沒有了臭氧，那大氣就可以說失去了意義，也就談不上什么生存了。所以我們再次強(qiáng)調(diào)臭氧受到破壞的危害。為此我們的調(diào)查十分必要也十分有意義。

自然界中存在的臭氧有90%集中在距地面15km-24km的大氣平流層中，

這是氧氣經(jīng)太陽系外線照射而形成的（3O2

2O3）。臭氧能吸收日光中波長為2.0×10-7m-3.0×10-7m的電磁波，因此能濾掉日光中99%以上的紫外線，對地球表面形成保護(hù)層。

但，近半個(gè)世紀(jì)以來，大氣中的許多有害氣體，特別是作為電冰箱、空調(diào)機(jī)制冷制劑的氟氯代烷的大量排放

，漂浮在高層大氣中，在太陽紫外線高能輻射下，分解出氯原子，氯原子能迅速跟臭氧分子作用消滅掉氧，然后又立即恢復(fù)原狀，重新消滅掉臭氧分子，因而使臭氧層中的臭氧日益減少。1984年發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)了臭氧空洞，面積與美國國土面積差不多。接著有發(fā)現(xiàn)北極上空出現(xiàn)了臭氧層臭氧也減少了15%。1994年10月臭氧空洞曾一度蔓延到南美洲最南端的上空。1998年，南極的臭氧空洞已擴(kuò)大到2700萬平方公里，快接近三倍的中國國土面積。

不僅在南極、北極、歐洲上空，甚至在亞洲上空也發(fā)現(xiàn)了臭氧層損耗的現(xiàn)象，根據(jù)世界各國地面觀測站對大氣臭氧總量的觀測，發(fā)現(xiàn)自1958年以來，全球臭氧總量有逐年減少的趨勢。特別是70年代初，減少的趨勢更加明顯。

科學(xué)研究證明，大氣中臭氧減少1%，照射到地面的紫外線就增加2%，全球白內(nèi)障的發(fā)病率將增加0.6%—0.8%，由于白內(nèi)障而引發(fā)失明的人數(shù)將增加10000至15000人；如果不對紫外線的增加采取措施，從現(xiàn)在到2075年，紫外線輻射的增加將導(dǎo)致大約1800萬例白內(nèi)障病例的發(fā)生。

紫外線輻射的增加能明顯誘發(fā)人類常患的三種皮膚疾病。這三種皮膚疾病中，巴塞爾皮膚瘤和鱗狀皮膚是非惡性的。利用動物實(shí)驗(yàn)和人類流行病的數(shù)據(jù)資料得到的最新的研究性結(jié)果顯示，若抽樣濃度下降10%，非惡性皮膚瘤的發(fā)病率將會增加26%，這種危害對淺膚色的人群特別是兒童期尤為嚴(yán)重。并且證明，長期暴露于強(qiáng)紫外線的輻射下，會導(dǎo)致細(xì)胞DNA改變，人體免疫系統(tǒng)的機(jī)能減退，人體抵抗疾病的能力下降。這將使許多發(fā)展中國家本來就不好的健康狀況更加惡化，大量皰疹等疾病的發(fā)病率和嚴(yán)重程度都會增加，尤其是包括麻疹、水痘、皰疹等病毒性疾病，瘧疾等通過皮膚病傳染的寄生蟲病，肺結(jié)核和麻風(fēng)病等細(xì)菌感染以及真菌感人疾病等。

我們應(yīng)當(dāng)攜手起來“補(bǔ)天”，減少或者停止使用氟氯利昂和哈龍。例如，生產(chǎn)彈性海棉時(shí)使用的發(fā)泡劑，生產(chǎn)空調(diào)、冰箱使用制冷劑，藥用去污劑等等，都會破壞臭氧層。而減少這種破壞，就要改用無氟制冷劑和其它替代品生產(chǎn)冰箱，空調(diào)和藥用去污劑等等。

值得欣慰的是，在1989年3月5日，123個(gè)國家的代表在倫敦召開拯救臭氧層的國際大會。擬定發(fā)達(dá)國家于1995年，發(fā)展中國家推遲到2010年，停止使用氟氯代烷。作為最大的發(fā)展中國家——中國已經(jīng)淘汰了消耗臭氧的物質(zhì)5萬噸。

我們作為中學(xué)生，是祖國未來的建設(shè)者。應(yīng)該現(xiàn)在從自己能做的事做起，為保護(hù)環(huán)境而努力。

我們期待未來，期待那藍(lán)天、白云、地綠、水清的美好環(huán)境。

我們大家生活在一個(gè)很大很大的地球上，它包羅萬象。但在地球上，除了生物，人類難以找到其他可以裹腹的東西，是生物物種為人類提供了食物的來源，它具有重要的科研價(jià)值。然而，由于環(huán)境污染與破壞，導(dǎo)致大量物種滅絕?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到每天消滅一個(gè)動物物種的程度，而且物種滅絕的速度仍在繼續(xù)加快，嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡，給我們?nèi)祟悗砹宋：Α?/p>

目前，我們常使用的電冰箱、空調(diào)利用了一種叫氟利昂的物質(zhì)作為熱的“搬運(yùn)工”，把冰箱里的“熱”“搬運(yùn)”到冰箱外面。氟利昂是一種既容易汽化又容易液化的物質(zhì)。汽化時(shí)它吸熱，就像搬運(yùn)工把包裹扛下了肩，液化時(shí)它放熱，就把包裹卸下來。

在距離地面20-30km的高空有一層臭氧層，它能吸收太陽輻射來的大量對生命有害的紫外線，是地球上的生物得以進(jìn)化和生存的重要條件。目前，臭氧層已出現(xiàn)了空洞，經(jīng)科學(xué)家證明就是由電冰箱和空調(diào)所造成的。

在一些沿海的地方的人都流行日光浴，把皮膚曬黑，他們以為這標(biāo)志著健康、美和休閑的生活。但他們不知道過多地照射太陽的紫外線對人體十分有害，輕者皮膚粗糙，重則引起皮膚癌。

冰箱與空調(diào)運(yùn)用得非常廣泛，我們隨處可見。目前，我國每年都要生產(chǎn)幾十萬臺的電冰箱與空調(diào)。由于電冰箱與空調(diào)在20世紀(jì)70年代都使用較少，因?yàn)槟菚r(shí)我們國家都比較貧窮。沒有去重視電冰箱與空調(diào)的質(zhì)量、好處、壞處等多方面的問題，我想只要哪個(gè)人的家里有沒有冰箱與空調(diào)，那一定標(biāo)志著那個(gè)人家富不富裕。

現(xiàn)在聯(lián)合國研制了氟利昂的代用品如R134a、環(huán)戊烷等。綠色電冰箱與空調(diào)終于走進(jìn)了千家萬戶。但由于有些人的見識低，看不遠(yuǎn)，不考慮電冰箱與空調(diào)的質(zhì)量等問題，只想到一點(diǎn)好處那就是節(jié)約錢。

1972年在世界范圍內(nèi)簽署了限量生產(chǎn)和使用這類物質(zhì)的《蒙特利爾議定書》。我國在1991年簽署了《蒙特利爾議定書》，并將于2002年停止生產(chǎn)對人類有害的含有氟利昂的電冰箱與空調(diào)。據(jù)我調(diào)查，有些廠家并不是很情愿地想要生產(chǎn)新型冰箱與空調(diào)。因?yàn)橄胍a(chǎn)新型冰箱和空調(diào)就必須要改進(jìn)設(shè)備、裝置和原料配方。投入大量的資金和增加生產(chǎn)成本。

那如何來改變?nèi)藗兊乃枷霊B(tài)度，讓他們成為一個(gè)合格的消費(fèi)者呢？如何來改變廠家的態(tài)度，讓他們成為一個(gè)合格的生產(chǎn)者呢？想要改變消費(fèi)者的態(tài)度與思想，我們可以通過宣傳教育，讓他們增長對環(huán)保的意識與看法，消費(fèi)者經(jīng)過宣傳教育，可以自我進(jìn)行教育，自覺去購買綠色產(chǎn)品，還可以以主人公的責(zé)任感將購買綠色產(chǎn)品的益處傳播給別人。此外，消費(fèi)者的選擇與倡導(dǎo)可使廠家去改進(jìn)生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。但許多人都想買到一些價(jià)廉物美的產(chǎn)品，把環(huán)境問題作為一種次要。從銷售者與生產(chǎn)者來說，錢乃第一位，從而也忽視了環(huán)境問題。因此，我們必須要由法律出面，運(yùn)用國家強(qiáng)制力來保護(hù)環(huán)境，不能讓降級來換取環(huán)境。

執(zhí)迷不悟的人們，醒一醒吧，讓自己的頭腦清醒一點(diǎn)，你就可以聽見一種脆弱無助的聲音在對我們說：“人類你們好狠心，你們破壞了我們的家園——地球，傷害了我們的保護(hù)使者——臭氧層，你們好狠心，好歹毒?。　彪S著人類活動的加劇，地球表面的臭氧層出現(xiàn)了嚴(yán)重的空洞，1974年被美國加利福尼亞大學(xué)的教授羅蘭(F.SherwoodRowland)和穆連(MarioMolina)發(fā)現(xiàn)。1987年9月16日，全球46個(gè)國家的代表在美國紐約簽署《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》（目前已有170多個(gè)國家簽署），標(biāo)志著各國對保護(hù)臭氧層的具體行動即將開始。1995年1月23日，聯(lián)合國大會通過決議，確定從1995年開始，每年的9月16日為“國際保護(hù)臭氧層日”。旨在紀(jì)念1987年9月16日簽署的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》。保護(hù)臭氧層具體措施（1）采用分步走的方式：考慮到有關(guān)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素，對ODS的淘汰，規(guī)定了不同國家有不同的淘汰速度和淘汰的最后期限。（2）建立多邊基金：考慮到發(fā)展中國家的特殊要求，在《蒙特利爾議定書》倫敦修正案中加入了建立多邊基金這一條款。中國代表團(tuán)對該資金的建立作出不可磨滅的貢獻(xiàn)。多邊基金每三年進(jìn)行增資，由多邊基金執(zhí)委會決定各國項(xiàng)目資助額。（3）開發(fā)和使用CFCs的替代品――綠色環(huán)保制冷劑：臭氧層已遭到前所未有的破壞，為了人類的共同家園，為了我們的子孫后代，我們的出路只有一條，就是：停止生產(chǎn)和使用CFCs制冷劑，開發(fā)和使用綠色環(huán)保型制冷劑。保護(hù)主題中國的國際臭氧日紀(jì)念活動以“加速淘汰消耗臭氧層物質(zhì)行動”為主題1998年主題是：“為了地球上的生命，請購買有益于臭氧層的產(chǎn)品”1999年國際保護(hù)臭氧層日的主題是：“保護(hù)天空，保護(hù)臭氧層”2000年的主題是：“拯救我們的天空：保護(hù)你自己；保護(hù)臭氧層”2004年的主題是：“拯救藍(lán)天，保護(hù)臭氧層：善待我們共同擁有的星球”2005年的主題是“善待臭氧，安享陽光”2006年的主題是“保護(hù)臭氧層，拯救地球生命”2008年的主題為“全球攜手，共享益處”2009年的主題為“全球參與，攜手保護(hù)臭氧層”大家齊參與，保護(hù)臭氧層

一、目的：使學(xué)生了解環(huán)?？蒲袪顩r，開拓學(xué)生視野，豐富學(xué)生環(huán)保知識，增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生從我做起，從身邊做起的環(huán)保意識，使學(xué)生參與環(huán)保的實(shí)際行動。

二、參加活動人員的年齡：15—19歲參加活動人數(shù)：18人三、活動條件：

㈠時(shí)間：9月1日—9月16日㈡場所：附近超級市場，電器商場，物理實(shí)驗(yàn)室；美的、科龍或其它電器廠家，快餐店，電腦室㈢所需物品：

1.實(shí)驗(yàn)器材：銅導(dǎo)線，鐵棒，低壓電源，滑動變阻器。2.交通工具：