一个关于物理学及热传递方面的问题
水在常压下只能达到一百度,锅炉中水蒸气温度比沸腾的水温要高许多,当水蒸气足够时锅外表面就会保持较高温度.但是水蒸气少时就不足一维持以前的高温,因此温度会下降.水干后加热的是锅,加热金属会达到几千度的高温.因此水干后温度会上升.
首先,光没有温度,光是一种微观的粒子流,等你在多学一些物理知识就知道了。
其次,热传递有三种方式就是传导、对流和辐射
再次,你举的两个例子实际上是太阳通过辐射的方式进行的热传递
太阳的温度当然比地球上任何物体的温度都高
你所说的光的温度指的是不是周围的气温?
第一个例子水温达到80度,高于周围气温,所以这个时候水会向周围散热,太阳能用真空管,就是割断热传导的介质
第二个例子气温比铁的东西底,所以当太阳下山后,铁就凉了,呵呵
因为铁的比热容比空气要小得多(等你学习了比热容之后就明白了)
楼主的情况也可以用这样说明.当锅内的产汽量和送出的汽达到动态平衡时.锅内的压力不变.水的沸点一直维持在此压力下的温度.水温也保持在这个温度.当水快要没有的时候产出量达不到送出量.锅内压力难以维持在先前的压力.(压力略大于环境压力)水的沸点下去了.水温自然下去了.当水没有的时候.这时我们加热的不是水而是金属容器.这时电热丝产生的热量.主要用于提升金属的温度.当金属温度达到一定时候.由于他跟环境温差变大.也就是说他向空气中的散发的热量.等于他向电热丝吸收的热量时.于是又达到了一个新的动态平衡.(不过这时金属也许液化了).
江湖新 有些观点和我差不多.但是不知你自己有没有注意到.你的观点前后有点不通.你想一想作为金属容器.他下面有电热丝加温.本身的导热性能不比水差.比热容比水低. (而且比水先接受电热丝的热量..)再说不管怎么样电热丝的温度肯定比水温高.那么为什么到后来水快要没有的时候.他不把电热丝的热量传递给水.反而从水和水汽里要热量.(难道热量可以从低温体向高温体传递吗?)还有一点你在上面说到锅体上部的热量更多的是从水中获得.而不是靠金属本身的热传导获得.你认为这个可能吗?
看了寒雨的说法.我对我想法作些补充
大家知道热量是从高温体传给低温体的.如果没有温差就没有热量的传递.所以当在锅底加热时.锅底的温度肯定高于上面的温度.锅壁中心的温度高于两侧的的温度.不然怎么实现热量传递.但是由于是金属.导热性能好.所以温差很小.用通常方法真的很难测得.这是不用多说的.
但是我们现在要讨论的话题的关键不在这里.我觉得我们真得没有必要把水'锅'锅的上面'锅的下面'分得那么细.(它们之间都是亲密接触的.还有水由于受热是在不断的对流着的.剧烈的沸腾着的.这样它们之间的温差能差到那里去了?)而且加以讨论.在这个话题中我们更应该把他们看成一个整体才合理一些吧.
设计失误吧 哼 你说的就不对 根本行不通
我就是发表问题的楼主,下班回来又看到朋友热心的详细的答复,深表感谢.江湖新秀111给出了一个全新的解释,我也仔细看了.虽然我说不出来您的理论哪儿不正确,但是确实是跟我实验的数据不相符的.按照您的理论,锅底贴着发热盘那部分在水即将烧干的时候温度是不会下降或者只降一点的,只有锅的侧面或者上面,离发热盘的部分越远这种现象越明显.但是实验的数据表明,锅底一样会降温.锅底,锅侧面,锅上部,同样都会出现降温,而且降温的数值基本上差别不大.我现在个人认为tzvoip的理论有一定的道理,当然也期待更令人信服的答案
温度的测量是通过感温线来测量的.把感温线用高温胶带贴在需要测的物体的表面就能测量出来温度.误差肯定是有的,且感温线所贴位置不同温度也会因为环境的不同而有差异.如锅底因为离发热盘近受辐射影响温度要比锅侧略高.锅上部又跟锅侧的温度不一样.所以就算按照理论值应该一样的,实际测量出来也会有所差别的.
“不够格的科学家”,你可一点也没谦虚啊。提问者希望你通过物理知识来解释这种现象,不是让你来指点它的设计错误。
还有“tzvoip”这位朋友,你比“不够格的科学家”强多了,可是“PV/T=R(固定值)”这个公式只是个理论,而且还是有限制的,研究对象必须是“一定质量的理想气体”,还有提问者说的是锅的温度不变,又不是指锅内气体温度。“水没烧开时.产生足够的水汽.使容器里的P不变.那么T也不会变了”这话说得欠妥当,气体一边在生成,一边在放出,根本就不是同一的水蒸气,而且随着水分的蒸发减少,水蒸气所占的体积V在变大,这用热力学公式怎么解释呢?
而提问者所说的“持续释放蒸汽的时候锅的温度会维持在一个平衡点,既发热盘提供给锅的热量跟释放的蒸汽带走的热量相等”的推断也是错误的,并非“发热盘提供给锅的热量跟释放的蒸汽带走的热量相等”而是发热盘提供的热量大部分用于水的气化了,然后再伴随气化后的水蒸气释放出去了。水气化的过程是一个吸热的过程,而且这个时候水的温度是保持恒定不变的,既水的沸点。
问题中“锅的温度”,我觉得应该分开理解比较明确,一指锅底部的温度,二指远离锅底的锅身的温度。
锅底接触发热盘,其热量绝大部分是由温度恒定的发热盘提供的,所以锅底部的温度不会有明显的变化。
刚开始烧水时,发热盘提供热量来源,再由锅的底部热传递给远离锅底的锅身部分和锅内的水,由于金属的导热性比较好,且比热远小于水的比热,所以锅身的温度提高的要略快于水,锅身再热传递给锅内的水和外界的空气。此时锅的温度随着水温的升高而缓慢升高,随着锅身和外界温差的越来越大,锅身对外界空气的热传递就越来越快,这样锅身的温度就越来越接近水的温度。
当水烧至沸腾时,温度保持水的沸点不再变化,此时锅身由于温度很高,对外界空气的热传递就会加剧,而锅底传来的热量被由下到上层层剥夺(水的气化和对外热传递),远离锅底的锅身部分已经难以维持热量的收支平衡,可此时水温(还有水面上稠密的水蒸气的温度)已经很高,且达到衡定温度,所以水和水蒸气反而会热传递给锅身(特别在远离锅底的部分),这样锅身就基本和水及水蒸气保成同样的温度不再变化。
到水快要烧干时,远离锅底的锅身部分已无法得到来自沸水的热传递,由锅底传导的热量此时仍让在完成最主要的任务——水的气化,高温水蒸气虽然仍在向锅身热传递,可越来越稀薄的水蒸气已经力不从心。所以此时锅身的热量来源就减少了一大笔,但对外界的热传递却还在剧烈的进行着,收支再次不平衡,就不得不降低自己的温度来满足对外界的热量支出......
当水烧干时,锅底吸收的热量不再用于水的气化,全部用于对锅身的热传递,所以此时锅身的温度从底部到高处又慢慢升了起来。
*注意*
测量温度的位置与出现的现象有很大的关系,越是靠近锅底的部分,:“上升——平衡——再上升”的现象越明显;越是远离锅身的部分,“上升——平衡——下降——再上升”的现象越明显。
回答此问题真是麻烦,好几次都没有提交成功,该问题于7月22日夜22点回答完毕,提交、暴雨、停电、郁闷!再有7月23日中午重新回答。
回答完了,反过来看看,其实没有什么高深的物理,只是一些细节方面的问题,如果还有什么不足之处,还往高人指点。
因为太无聊,就随便看了看这个超长的问题。又看了几个超长的答案,没想到竟很有收获,几位都很了不起啊,搂主能够在工作中发现问题并思考问题,很不简单啊,几位热心回答者更是给予了精彩的回答,可仔细想了想,觉得“1__1__1”这位朋友的回答比较合理,理论上没有问题,可能阐述得不够清晰,以至于搂住有些怀疑,我想锅身如果足够长,那么这种现象应该越明显,而且“1__1__1”这位朋友所说的“锅底”应该是没有暴露在空气中而只是与发热盘接触的部分。还有我想按他的理论,最后应该得到这样的规律才比较恰当:
测量温度的位置与出现的现象有很大的关系,越是远离锅底的部分:上升——平衡——下降——再上升”的现象越明显,而且出现的越早。当然这些差别肯定也是细微的。
搂住不是也说了吗“锅底一样会降温.锅底,锅侧面,锅上部,同样都会出现降温,而且降温的数值基本上差别不大.”什么叫“基本上差别不大”?只要有差别,那就说明“tzvoip”的说法欠妥当。
简易楼主仔细的测量,尽量减小测量中的误差,然后对比,重大的科学发现往往是得益于细微的差别。
A~~~~原因可能是没有足够的水产生蒸汽时,会有一个气压电阻改变电路 ,以改变水闸门
B~~~~当有了足够的水产生蒸汽时,气温上升,再逼使气压电阻改变电力,以达到需要的平衡
高中物理热学公式有几个啊?
热学主要涉及物态变化和热传递等热量方面的知识,而热力学则涉及物质的热性质、能量转换等更全面的热物理学知识。2、公式数量不同:热学中涉及的公式相对较少,主要涉及物态变化和热量传递等方面的公式,而热力学中涉及的公式相对较多,包括第一定律、第二定律等基本公式,以及由此衍生的其他公式和定律。3...
两个温度不同的东西放在一起温度会慢慢变成一样的这在物理学上叫...
这个属于热传递,只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,就会有热传递现象发生,并且将一直继续到温度相同的时候为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的状态,物体间是否接触都无关。热传递的结果是温差消失,即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度。
热的传递方式
固体地球物理学:地震学、地电学与地热学 式中K为热导率。 图10-1 一维导热示意图 单位时间内流过单位面积的热量称为热流密度,以q表示,单位为W\/m2,从式(10-3)可得其表达形式为 固体地球物理学:地震学、地电学与地热学 2.三维热传导方程 以上的讨论,只给出了通过某个面积热量的计算公式,即一维热传导公式...
物理学基础
岩石物理学基础 式中:m为质量;ΔT为温度增量。比热容的单位是J\/(kg·K),或J\/(kg·℃)。热能在物体中以三种方式传播,即传导、对流和辐射。其中,在热传导方式中没有物质的迁移,而在对流过程中热能是通过物质输运传递的。在热辐射方式中温度较高的物体将其所含热能以电磁波的形式辐射出去。
水为什么会热?从物理学解释
而做功、热传递都可以使物体内部的分子运动加剧。拿跟铁丝不断扭曲你会发现被扭曲部分温度上升甚至会烫手,这就是因为你手对铁丝做功被扭曲部分分子运动加剧产生热量。自然界热量在没有外部影响的条件下(外界未对其做功)物体温度会由高温部分度流向低温部分(热力学定律)这就是热传递。对于水为什么会热就...
初中物理里面的内能,温度,热量怎么区分?
在热传递过程中,如果高温物体(或者物体的高温部分)向低温物体(或者物体的低温部分)转移了多少的内能,于是我们就说高温物体放出了多少的热量,低温物体也就吸收了多少的热量。 初中物理中怎样区分内能,机械能,热量,温度的关系 区别:温度表示物体的冷热程度,它是一个状态量,所以只能说“物体的温度是多少”。两个不同...
物理是研究什么?
宏观物理学主要研究物体的运动、力学、热力学等方面,而动物的运动、重量、热量传递等表现也可以与物理学中相应的原理进行类比。例如,运动的动物可以与牛顿力学中的质点模型相联系,物体的重力与动物的体重可以进行类比,动物体温的调节过程可以与热力学中的热传导、热辐射等进行联系。微观物理学的角度分析:...
物理学有哪些分支
力学是物理学的一个重要分支,主要研究物体机械运动的基本规律。其中包括牛顿力学、弹性力学、流体力学等。这些力学原理不仅帮助我们理解自然界中物体的运动规律,还为工程技术和建筑等领域提供了理论基础。热学是研究热现象和规律的学科,包括热力学和统计物理等内容。它探讨物质的热性质、热量传递以及热力学...
物理学中热量可以测量吗(不是怎么计算)?如果可以怎么测,不可以为什么...
热量在初中物理里面表示的是热传递过程中内能的改变量,如果那能可以测量的话,那么热的呀,只需要内能的改变量,也就是前后的内能的差值就可以计算出来了。但是由于它是一种过程量,你要测量的时候必然是测量的是某一个状态,也就是损失了。所以呢作为过程量来说,咱们一般测量是测量不出来的。打个...
大学物理C学哪些课本?
2、热学 热学是物理学的一个分支,研究物质的热力学性质和热传导现象。它涉及到能量转换、热平衡和热流动等方面的内容。热学的基本概念包括温度、热量和热容等。通过这些概念可以描述物质中的能量变化和传递过程。热学在工程学、天气预报、能源利用以及材料科学等领域都有广泛应用,帮助理解和控制热力学系统...
佴熊腰痹: 1对流换热分为自然对流,和强制对流.第一个是自然对流,热空气上升冷空气下降,所以放下面,2第二个是上面先熟,道理同第一个.3,煎是热传导,哄是热对流,炒是热传导,炸是热传导,烤是热对流,蒸是热对流.4,直接放置在阳光下导致...
上虞市15067995956: 火 与 热传递 的问题··物理与天文的专家希望能告诉我下有件事我一直想不通``有没人能告诉我下``实在想不通不是说`火是需要氧气才能点着的吗?那为什... - ?
佴熊腰痹:[答案] 首先火是什么,是剧烈的氧化现象 所以太阳上那个不是火,太阳靠H,He聚变获得能量,不是靠氧化. 核聚变的能量用来发光发热,而发光发热的并不是一定都是火. 热的传递有3种,热传导,热对流,热幅射,前2种要介质,后一种不需要.
上虞市15067995956: 初中物理热传递问题 - ?
佴熊腰痹: 用接近0℃的冷水最好.因为冰温度是在0℃以下,若放在热水里解冻,冰从热水中吸收热量,其外层迅速解冻而使温度很快升到0℃以上,此的冰层之间便有了空隙,传递热的本领也就下降,使内部的不易冰再吸热解冻而形成硬核.
上虞市15067995956: 物理苏教版关于内能热传递的问题1.为什么水沸腾 内能增加.2.晶体融化内能增加是动能不变.势能增加了么.3.影响分子动能和分子势能的因素.好的追加30分.... - ?
佴熊腰痹:[答案] 1..因为沸腾时继续吸收热 2.势能增加了 3.影响分子动能的因素———分子热运动快慢(微观) 温度(宏观) 影响分子势能的因素———分子之间距离(微观) 体积(宏观)
上虞市15067995956: 有关热传导、对流、辐射的物理问题 - ?
佴熊腰痹: 1;真空中可以发生热传导,因为传导是物体与物体接触后发生的热量传递.2:保温杯的双层玻璃相互不接触,只有杯口处才接触,接触面很小,所以传导热量少,达到保温的目的.
上虞市15067995956: 问一个关于 热传递 的问题?
佴熊腰痹: 会,不过有些人经常手脚冰冷,那不是身体不导热,而是导热率很差,还有全身也在向外界导热,包括手和脚.身体向四肢导热最主要通过血液和其它体液,有些人在通向四肢的血液循环不通,故而四肢相比他他部位温度敌些
上虞市15067995956: 关于热传递的问题?
佴熊腰痹: 那就具体举例子吧 热传导:就好象你被热水烫了,热水的热量传递给了你一部分 热辐射:物体以发射红外线方式辐射热量,所有人都在不断发射红外线,这就是为什么远红外摄相机可在没光情况下拍摄 热对流:就好象屋里面太热,你打开窗户,让外面的空气和里面对流一下,以缓解屋里面的热.
上虞市15067995956: 关于物理热量题~追分~一.热量可能在温度相同的物体间传递吗?既然可以从温度低的传到高的,在做工的情况下.如果都可以,那么,为什么说物体间发生热... - ?
佴熊腰痹:[答案] 一:是的,物理书上有讲 二:粗糙面有摩擦,摩擦产生热,物体内能增加.但是一部分能磨损掉了,所以机械能减少.
上虞市15067995956: 一道初中物理热学的选择题(热传递的是内能还是热量,内能可以传递么?) - ?
佴熊腰痹: 你好,首先你要注意的是,铜球和水吸收相同的热量后所上升的温度是不一样的,水上升的温度小于铜球,所以由热力学定理,热量由铜球传给水,内能是物理内部能量的总称,不存在传递的问题,谢谢
上虞市15067995956: 物理问题物理热学中温度.热量.内能,之间的关系. ?
佴熊腰痹: 在日常生活中,人们常说到“热”这个词.但是在不同场合下,它的含义是不同的.... 热量是表示物体吸收或放出热的多少 ,只有在热传递的过程中物体才能吸收或放出热...