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水為什麼隔一段時間後就會降溫

發布時間: 2022-10-02 14:50:36

❶ 一杯水的降溫規律是什麼

姆潘巴現象。首先由坦尚尼亞的中學生姆潘巴在1963年發現,所以叫姆潘巴現象。他把一杯熱牛奶和一杯冷牛奶同時放入冰箱,而發現熱牛奶先結冰。
首先來看看姆潘巴現象的原理;液體降溫速度的快慢不是由液體的平均溫度決定的,而是由液體上表面與底部的溫度差決定的,當熱牛奶冷卻時,這種溫度差較大,而且在凍結前的降溫過程中,熱牛奶的溫度差一直大於冷牛奶的溫度差。這種情況是由於上表面的溫度愈高,從上表面散發的熱量就愈多,因而降溫就愈快。
注意,這里說的是「降溫速度」而不是誰先結冰。
如果一杯水要結冰,首先要達到冰點,即0攝氏度。熱水在一開始的時候降溫速度比冷水快,是因為其上層和下層溫差比冷水大。但是如果用圖像表示熱水的降溫過程,揮發現其圖像是一條曲線,也就是說時間越長,降溫速度越慢,因為其上下層的溫差越來越小。
物體傳熱速度是由兩個因素決定的,一個是溫度差,另一個熱阻,而熱阻往往是由材料決定的,是一個常數。這樣的話,列出微分方程,很容易解出,物體的溫度隨著時間按指數規律下降,就象電容器的放電規律一樣。
從以上的結果上看,當然是冷水先結冰。
如果非要說熱水比冷水先結冰,只能說有什麼因素減小了熱水的熱阻,而且這種減小的熱阻可以一直維持到溫度和冷水一樣的時候。

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事實上,在一般實驗條件下,熱水會比冷水更快結冰。這種現象違反直覺,甚至連很多科學家也感到驚訝。但它的確是真的,曾在很多實驗觀察和研究過。雖然在經過亞里斯多德、培根,和笛卡兒三人的介紹後,此現象已被發現了幾個世紀,但卻一直沒有被引入現代科學。直至1969年,才由坦尚尼亞的一間中學的一個名叫 Mpemba 的學生引入現代科學。
熱水比冷水更快結冰的現象通常叫「Mpemba 效應」。無疑地,很多讀者對這一點很懷疑,因此,有必要先明確地指出,什麼是 Mpemba 效應。有兩個形狀一樣的杯,裝著相同體積的水,唯一的分別是水的溫度。現在將兩杯水在相同的環境下冷卻。在某些條件下,初溫較高的水會先結冰,但並不是在任何情況下,都會這樣。例如,99.9° C 的熱水和 0.01° C 的冷水,這樣,冷水會先結冰。Mpemba 效應並不是在任何的初始溫度、容器形狀、和冷卻條件下,都可看到的。
水的結冰不只受平均溫度影響。事實上,除了平均溫度,其它因素也很重要。一杯初始溫度均勻,70° C 的水,冷卻到平均溫度為 30° C 的水,水已發生了改變,不同於那杯初始溫度均勻,30° C 的水。前者有較少質量,溶解氣體和對流,造成溫度分布不均。這些因素亦會改變冰箱內,容器周圍的環境。下面會分別考慮這四個因素。所以前面的那種證明是行不通的,事實上,Mpemba 效應已在很多受控實驗中觀察到。
這種現象的發生機制,仍然沒有得確切的了解。雖然有很多可能的解釋已被提出過,但到目前為止,還沒有一個實驗可以清晰地顯示它的機制。
為什麼現代科學不回答這個看起來很簡單的結冰問題?主要的問題是,水結冰所花的時間的長短,對實驗設計中的很多因素,都是很敏感的。例子容器的形狀和大小、冰箱的形狀和大小、水中氣體和其它雜質、結冰時間的定義,等等。因為這種敏感性,即使有實驗支持 Mpemba 效應的存在,但不能支持在這些條件之外,

❷ 一杯熱水放在桌上,一段時間後這杯水慢慢就涼了,直到與室溫相同,這是為什麼

一杯熱水放在桌上,一段時間後這杯水慢慢就涼了,直到與室溫相同,這是為什麼
自然空間中,物體的溫度如果不一樣,熱量就會從高溫物體傳遞到低溫物體,傳遞方式可以通過傳導、對流和輻射的方式進行,只要物體間的溫度不一致,這種傳遞就會發生,直到熱水和周圍環境溫度都相等,就是達到熱平衡為止。

❸ 為什麼一杯熱水放時間長後會變涼

前快後慢,這個和溫差有關系,比如氣溫20度,水100度,差80度,水溫下降就快,如果水溫30度氣溫20度,差10度,水溫下降就要慢一些,如果水溫21度氣溫20度差1度水溫下降就會很慢,如果水溫20度氣溫20度相等,水溫就不下降了

❹ 在一杯水中加入氫氧化鈉過了一段時間後為什麼溶液會降溫

氫氧化鈉在水中的溶解度有限

❺ 在水槽中裝滿熱水,為什麼一段時間冷卻後水位會下降

在水槽中裝滿熱水,為什麼一段時間冷卻後水位會下降?

從飽和蒸氣壓的觀點看,處於液相和平衡的蒸汽所具有的壓力稱為水的飽和蒸氣壓。 由於最初杯子上方的水蒸氣量達不到飽和蒸氣壓的水蒸氣所需量,所以蒸發速度>冷凝速度,水減少後杯子上方的水蒸氣量增加達到飽和蒸氣壓的水蒸氣所需量,因此蒸發速度=冷凝速度,水量不變,但在不密閉的情況下,上方的水蒸氣周圍此時,當杯子上方的水蒸氣量未達到飽和蒸氣壓時,杯子中的水再次減少,杯子中的水再次減少並密封時,水先減少,後不變。

❻ 水為什麼可以降溫

水的比熱容大,靠吸收物體溫度達到降溫的目的,根據能量守恆定律,熱量只是從物體傳到了水上,所以物體溫度降低了,溫度高的時候灑水可起到降溫的作用,因為水蒸發會帶走熱量,如果有風的話降溫效果會更好,因為水蒸發的速度加快。

❼ 悶熱的夏天,向地面灑水,但剛灑上水時不感到涼爽,甚至更悶熱,而過一段時間後才會有涼爽的感覺,這是為什麼

灑上水後,水大量蒸發吸熱,但大量的水蒸氣使空氣的濕度增大,不利於人體內的汗液蒸發,所以感到悶熱.隔一段時間後,水蒸氣擴散,氣溫也較低,因此涼爽.

❽ 為什麼灑水車剛撒完水時很熱,而過一會兒就涼快了原理

1,這個現象是出現在夏天烈日下的柏油路面(或者水泥路面)
2,剛撒完水,水遇到高溫地面迅速蒸發形成大量水蒸氣,空氣中的濕度變大。
3,濕度很大的環境不利於汗液的蒸發,人體表面的汗液蒸發變慢,蒸發吸熱的速度變慢,人體熱量散失變慢,這時人就會感到環境很熱。
4,當地面水分大量蒸發,吸收了大量的熱量以後,整個環境的溫度都會下降,此時就會覺得涼快了。

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