灯泡为何会发黑

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  新买来的白炽灯泡是无色透明的,看起来洁净清亮可使用一段时间后。灯泡壁就变黑了,无论我们怎么擦,都擦不干净,原来,黑东西是粘在灯泡里面的,这是为什么呢?
  原来我们使用的灯泡,是通过加热电阻丝来发光的,只有加热到一定程度,里面的金属丝——钨,才能放出耀眼的光,不过,当温度极高时,有些钨会变成蒸气这些蒸气碰到灯泡内壁,就会凝结在上面(该过程是一个缓慢的过程),从外表看,就是灯泡发黑了,灯泡越黑,表示钨丝“蒸发”得越多,如果钨“蒸发”得越多,灯丝就会变细,就会断丝,灯泡便不能用了,所以,灯泡变黑,说明这只灯泡的寿命已经快结束了,该更换新的了。
  电灯泡内钨丝表面在高温下直接变成钨蒸气,这种现象叫做升华;钨蒸气跑到灯泡的玻璃壁上,关灯后,钨蒸气遇冷变成固体,这种现象叫做凝华,也就是说在白炽灯内发亮的是钨丝,钨丝可以在很高的温度下保持稳定而不会熔化,而是直接升华成气体,关灯后,温度下降,钨蒸气又重新凝华成固体覆在了灯泡内壁上,因为钨是黑色固体,所以白炽灯用久了以后。钨在灯内壁上反复累积,灯泡就会变黑了。
  由此可见灯泡发黑跟升华和凝华现象有关,下面我们通过实验来深入了解升华和凝华现象。
  1,实验探究:人工造“雪”
  (1)需要准备的器材有:酒精灯、铁架台、石棉网、锥形瓶、瓶塞、枯树枝、樟脑丸、火柴等;
  (2)需要强调的事项有:一是要缓慢加热;二是要注意观察瓶底有无液态物质出现:
  (3)实验过程
  将酒精灯、铁架台、石棉网、锥形瓶等装置好,在锥形瓶内放人少许樟脑丸粉末,再将一根细的枯树枝放入(放入一根细的枯树枝可以使实验效果更显著),然后将瓶子密封,点燃酒精灯缓慢加热进行实验,仔细观察瓶内有什么现象发生(现象:给固态樟脑丸粉末加热时,瓶内有白色蒸气,但没有液态物质出现),停止加热,使其冷却,仔细观察锥形瓶内又有什么现象发生(现象:停止加热。冷却时,也没有出现液态物质,在瓶的内壁及枯树枝上出现类似“雪”状的物质)。
  (4)分析实验观察结果,讨论总结得出:
  ①固态的樟脑丸粉末经加热后能直接变成气态的樟脑丸蒸气,这种物质由固态直接变成气态的现象叫升华,升华条件是要吸热:
  ②气态的樟脑丸蒸气要冷却后方可直接变成固态的樟脑粉末,这种物质由气态直接变成同态的现象叫凝华,凝华条件是要放热,
  2,分析日常生活中的升华和凝华现象
  (1)天气寒冷时,教室玻璃窗内表面出现的“窗花”
  房间内的水蒸气由于温度较高,接触到温度较低的玻璃后,放出热量凝华成“窗花”:而屋外的水蒸气由于温度低无法放热,故“窗花”形成在房间玻璃的内表面,
  (2)寒冷的冬天晾在室外冰冻的衣服也会变干
  这是因为衣服里的冰吸热直接升华成水蒸气。
  (3)冬天早上常见到的霜
  这是空气中的水蒸气遇冷直接凝华而成的小冰粒。
  (4)自然界中“雪”的形成
  雪主要是由空气中的水蒸气遇冷直接凝华而成的。
  (5)放在衣橱中的卫生球越来越小
  这是衣橱中的卫生球吸热直接升华成蒸气的结果。
  (6)炎热的夏天经常需要利用干冰(固态:氧化碳)进行“人工降雨”,
  在“人工降雨”过程中,经历了三个物态变化的过程。一是干冰的升华吸热降温:二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶:三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠,小水珠越结越大,小水珠的重力大于上升气流产生的托力时,水珠下落到地面就形成雨。
  (7)舞台上的白雾是怎样形成的呢?
  干冰粉喷洒到舞台上,迅速升华吸热降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,从而形成“白雾”以渲染气氛
  现在同学们了解灯泡为什么会发黑的原因了吧,当然需要注意的是白炽灯是有寿命的,白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关,因为温度越高,灯丝就越容易升华,当钨丝升华到比较细瘦时,通电后就很容易烧断,从而结束灯炮的寿命,所以,白炽灯的功率(瓦数)越大,寿命就越短,一般发黑后,寿命也就不长了,黑色的灯泡会影响照明质量,而且也不美观,所以用时间太长发黑的灯泡不如尽快换掉,尤其是显眼位置,需要良好照明的地方更要尽早地换,以免灯泡突然坏掉而没有备用灯泡,影响正常的照明和生活。造成各种不便。
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