水在燒開的過程中,水溫是平均上升的還是會加速上升?
01-04
如果是低溫熱源(比如幾百度的火焰),並且考慮散熱,那麼根據牛頓冷卻定律,單位面積上傳熱速率正比於溫度差,所以升溫是越來越慢的。
不過這個回答主要是想補充一些更有意思的內容:即使在理想情況下,體系不散熱,並且吸收熱量速率近似恆定(比如熱源溫度遠高於水溫),溫度也不會是勻速上升。
影響因素 1:隨著溫度升高,分子被「激活」的能級變多,導致熱容升高。這是由於分子在高溫下可以振動,也就是振動自由度被逐漸激活,所以會導致總的熱容上升。
影響因素 2:水中存在氫鍵,把水升溫的過程實際上破壞了氫鍵,這也是水的比熱容很高的原因。然而高溫下比低溫下每升高單位溫度破壞的氫鍵更少,所以導致熱容降低。
綜上,兩種效應同時存在,導致了水的熱容隨溫度變化並不單調,是一個下凸函數:
此外,根據相同的原理,等質量的 0 度的水和 100 度的水混合,最終溫度並不是50度,而是略高於50度。
————————————————評論區有個觀點很有意思:人體恆溫在 37 攝氏度是為了提高單位能量升溫的效率。
不過個人感覺這種效應比較小(注意上圖縱坐標最下面不是 0,而是 4.17 ),而且這同時也造成了散熱效率更高。如果火的溫度不變的話,應是減速上升。熱傳導的速度和溫差是正比的,燒水是減小溫差的過程。再加上與空氣的溫差變大,散熱變強,更是減速。
感覺應該是減速,畢竟最開始肯定是有個速度上升的且設為v0,v0一定大於0的,到最後水開了,溫度上升速度肯定是0。從大於0到0肯定是一個遞減的過程。
火大小不變水足夠多的話是減速上升
火不變水太少蒸發導致水量急劇下降那可能就是加速上升
當然,你可以調整火力大小隨時間的變化讓水溫勻速上升。不是平穩上升。請查看傳熱學的池內沸騰。
一看高中就談朋友去了,水溫一般是25攝氏度,而所謂熱水,暫且定義為100攝氏度,如果大概應該可能我沒有記錯的話,加速度先加速度到55攝氏度在減速到100不對我也沒辦法了(滑稽)
感覺是加速,水分子遇熱會給相鄰的水分子一個加速度,連鎖反應。
具體的我也不太清楚,不過我記得以前高數課上,老師講微積分時說到了這個。大致是:水從低溫到沸騰狀態的這個過程中溫度是隨著能量的變化而逐漸升高的。所以我覺得應該是勻速吧,如果說錯了請大家指教,謝謝
加速吧,
應該是平穩上升
水在0-100度的時候如果熱源不變,就是平穩的上升,100度的時候加熱水會維持在100度,然後慢慢蒸發(標準大氣壓)
初中物理不是有說過嗎,水在沸騰前,一定溫度下,再升溫到100度會比較慢啊,然後突然就飈到100度了……
減速上升呢?題主提問的水平……唉
完全取決於熱量的供給。根據比熱容公式,溫度升高和熱量增加 呈正比關係,也就是說,溫度上升和熱量增加的有關,勻速還是加速,都行。
肯定加速啊 和借高利貸是一樣的 利滾利 溫度?溫度的倍增
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