為什麼等溫的水蒸氣比沸水要燙?
水蒸氣凝結變成100度的水,要先放熱燙你。。然後才是100度的水燙你。。
列個數據:
1個大氣壓的水蒸氣(100℃),液化為100℃的水,液化的過程放出熱量是 2257 kJ/kg
100℃ 水,降溫到0℃,放出的熱量是 415 kJ/kg
這樣比較直觀。
有人糾結傳熱速率的問題,我以暖氣片為例做個計算,以鑄鐵長翼型散熱器為例:
平均溫度100℃熱水為熱媒時,傳熱係數:6.33 W/㎡·℃
0.1MPa飽和蒸汽為熱媒時,傳熱係數: 6.36 W/㎡·℃
看得懂這個就看吧,看不懂就看原答案就行了。
不能直接用汽化潛熱來比較! 燙傷還有接觸面積、傳熱係數和介質比熱容的問題,這題無法給出嚴謹的答案!
因為現實中很少有100度的飽和蒸汽,這樣輸送不遠就都疏水跑掉了。熱力網都是更高溫高壓的蒸汽,甚至過熱蒸汽。所以直觀上感覺蒸汽燙傷都是重傷
相變潛熱是一方面,很多情況下水蒸汽溫度是高於100攝氏度的是一方面,還有一方面就是生活中被開水燙到和被水蒸汽燙到的情景不大一樣。
人被開水燙到時,一般要麼是手不小心蘸到水中,還沒來得及被嚴重燙傷就趕緊縮回來了,要麼是一點點開水濺到身上,還沒來得及嚴重燙傷水已經涼了。
而無論是生活中還是生產中,人們接觸到的高溫蒸汽都是「噴」出來的,高溫的氣流會快速吹散燙傷部位的空氣隔層,直達皮肉,而且不用考慮降溫問題,被開水燙傷,燙傷部位接觸到的開水可能是80℃-90℃-80℃,而蒸汽燙傷,接觸的高溫蒸汽可是實打實的100℃-100℃-100℃= =|||
以上,一點猜想。
在工業上被沸水燙傷一般不是大事,但是被蒸汽燙傷性質(鍋爐爆炸之類的)完全不一樣。幾百度的水蒸氣要在你的皮膚上變成液態水,這個過程會在很短的時間內放出大量的熱量。而且一般被蒸汽燒傷,往往是全身燒傷。如果全身都被燒傷的話,是很容易導致細菌感染的。想像一下一座全是錢的城市沒有城牆?
原題被改,答案保留
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水蒸氣並不一定比沸水燙
一個大氣壓下 沸水100℃
水蒸氣溫度可以超過它 也可以低於它
一個典型的例子:我們呼吸的空氣中就含有水蒸氣,然而並不燙吧
三相變化均要跨過能量關。
水蒸氣可以是300度的,100度的,10度的。
當然也不是溫度高就能燙人,相信很多人「摸」過火焰吧溫度相等不代表能量相當,水蒸氣在皮膚表面液化放熱相信初中就已經學過了吧.....
有興趣可以去查查「潛熱」的概念。這倒』經典』初中物理題 還是挺不嚴密的
為了考點出一個咋一看像實際的問題
被100攝氏度的水蒸氣跟100攝氏度的水燙傷哪個嚴重
題里隱含條件是 水蒸氣 水 質量相同
接觸時間相同?
然而常壓下
1體積水的質量是1體積水蒸氣的1000多倍
現實中 真正接觸到水 跟水蒸氣 是跟等質量還是等體積接觸 這個不好說 畢竟你被水燙傷 可能1kg水跟你好接觸
跟1000多升水蒸氣 ……畫面太美……
上面各種現實中被水蒸氣燙傷的例子
其實很大一部分原因是 現實中接觸那些水蒸氣都是再加壓情況下……不止100度
而且噴射過來 能量傳倒快……一樣沒法嚴密解決初中這道題
ps 我初中時候 跟老師犟這題
老師的意思是 你說的我都懂 反正你那麼答題沒有分
相變潛熱只能解釋一部分原因,主要原因如下:
牛頓冷卻定律
Q=αA(T–t)
Q——傳熱速率
α——對流傳熱係數A——傳熱表面積T——高溫側溫度
t——低溫側溫度對流傳熱係數α
水的自然對流:100~1000量級水蒸氣液化:5000~15000量級很容易得出結論溫度一樣,但是熱量不一樣。
水蒸氣液化放熱所放出的熱量沸水傳遞給水的熱量要大得多。
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我倒是很好奇這個問題是怎麼被提出來的。一般人知道這個知識,都是在學熱力學的時候知道的,這樣也自然知道原理。如果是生活經驗,一般人不太可能同時摸過100度水和水蒸氣。而且一般人也不可能通過感受二者區別。
水怎麼變成水蒸氣,要吸熱啊!所以同等條件下水蒸氣天然自帶高能屬性,也就意味著同樣質量同溫下水蒸氣的內能比水要多。一拳過來,一個肌肉發達,一個肌肉爆棚更粗大一號。你感受下能量的威力吧或者換個角度,熱水燙你就是個降溫放熱。水蒸氣燙你多了一個液化放熱過程,也就是說它先液化成熱水燙你,然後變成的熱水繼續燙你!閉上眼感受下。。。。。。。
蒸汽可以是過熱蒸汽,溫度可以達到200到400度,而且氣體擴散性強,與皮膚接觸面積大,傳熱快,迅速冷凝後體積變小,後續蒸汽可以馬上補充加熱
水蒸氣燙完你是100度的水,水從接觸皮膚那一瞬間就成99度了。
燒一壺開水,水沸了,不要關火
把左手放在水上方2厘米處,5秒
把右手插到水裡,5秒
你猜哪個女朋友比較慘?
簡單的來說,水蒸氣液化要放熱,而沸水氣化還要吸熱,所以水蒸氣更熱
為什麼會有人問這種問題。。。液化放熱是初中就學過的吧。。。
建議你重讀初中課本。。。。。。。。。。。。。。。。
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