水为什么隔一段时间后就会降温
❶ 一杯水的降温规律是什么
姆潘巴现象。首先由坦桑尼亚的中学生姆潘巴在1963年发现,所以叫姆潘巴现象。他把一杯热牛奶和一杯冷牛奶同时放入冰箱,而发现热牛奶先结冰。
首先来看看姆潘巴现象的原理;液体降温速度的快慢不是由液体的平均温度决定的,而是由液体上表面与底部的温度差决定的,当热牛奶冷却时,这种温度差较大,而且在冻结前的降温过程中,热牛奶的温度差一直大于冷牛奶的温度差。这种情况是由于上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快。
注意,这里说的是“降温速度”而不是谁先结冰。
如果一杯水要结冰,首先要达到冰点,即0摄氏度。热水在一开始的时候降温速度比冷水快,是因为其上层和下层温差比冷水大。但是如果用图像表示热水的降温过程,挥发现其图像是一条曲线,也就是说时间越长,降温速度越慢,因为其上下层的温差越来越小。
物体传热速度是由两个因素决定的,一个是温度差,另一个热阻,而热阻往往是由材料决定的,是一个常数。这样的话,列出微分方程,很容易解出,物体的温度随着时间按指数规律下降,就象电容器的放电规律一样。
从以上的结果上看,当然是冷水先结冰。
如果非要说热水比冷水先结冰,只能说有什么因素减小了热水的热阻,而且这种减小的热阻可以一直维持到温度和冷水一样的时候。
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事实上,在一般实验条件下,热水会比冷水更快结冰。这种现象违反直觉,甚至连很多科学家也感到惊讶。但它的确是真的,曾在很多实验观察和研究过。虽然在经过亚里斯多德、培根,和笛卡儿三人的介绍后,此现象已被发现了几个世纪,但却一直没有被引入现代科学。直至1969年,才由坦桑尼亚的一间中学的一个名叫 Mpemba 的学生引入现代科学。
热水比冷水更快结冰的现象通常叫“Mpemba 效应”。无疑地,很多读者对这一点很怀疑,因此,有必要先明确地指出,什么是 Mpemba 效应。有两个形状一样的杯,装着相同体积的水,唯一的分别是水的温度。现在将两杯水在相同的环境下冷却。在某些条件下,初温较高的水会先结冰,但并不是在任何情况下,都会这样。例如,99.9° C 的热水和 0.01° C 的冷水,这样,冷水会先结冰。Mpemba 效应并不是在任何的初始温度、容器形状、和冷却条件下,都可看到的。
水的结冰不只受平均温度影响。事实上,除了平均温度,其它因素也很重要。一杯初始温度均匀,70° C 的水,冷却到平均温度为 30° C 的水,水已发生了改变,不同于那杯初始温度均匀,30° C 的水。前者有较少质量,溶解气体和对流,造成温度分布不均。这些因素亦会改变冰箱内,容器周围的环境。下面会分别考虑这四个因素。所以前面的那种证明是行不通的,事实上,Mpemba 效应已在很多受控实验中观察到。
这种现象的发生机制,仍然没有得确切的了解。虽然有很多可能的解释已被提出过,但到目前为止,还没有一个实验可以清晰地显示它的机制。
为什么现代科学不回答这个看起来很简单的结冰问题?主要的问题是,水结冰所花的时间的长短,对实验设计中的很多因素,都是很敏感的。例子容器的形状和大小、冰箱的形状和大小、水中气体和其它杂质、结冰时间的定义,等等。因为这种敏感性,即使有实验支持 Mpemba 效应的存在,但不能支持在这些条件之外,
❷ 一杯热水放在桌上,一段时间后这杯水慢慢就凉了,直到与室温相同,这是为什么
一杯热水放在桌上,一段时间后这杯水慢慢就凉了,直到与室温相同,这是为什么
自然空间中,物体的温度如果不一样,热量就会从高温物体传递到低温物体,传递方式可以通过传导、对流和辐射的方式进行,只要物体间的温度不一致,这种传递就会发生,直到热水和周围环境温度都相等,就是达到热平衡为止。
❸ 为什么一杯热水放时间长后会变凉
前快后慢,这个和温差有关系,比如气温20度,水100度,差80度,水温下降就快,如果水温30度气温20度,差10度,水温下降就要慢一些,如果水温21度气温20度差1度水温下降就会很慢,如果水温20度气温20度相等,水温就不下降了
❹ 在一杯水中加入氢氧化钠过了一段时间后为什么溶液会降温
氢氧化钠在水中的溶解度有限
❺ 在水槽中装满热水,为什么一段时间冷却后水位会下降
在水槽中装满热水,为什么一段时间冷却后水位会下降?
从饱和蒸气压的观点看,处于液相和平衡的蒸汽所具有的压力称为水的饱和蒸气压。 由于最初杯子上方的水蒸气量达不到饱和蒸气压的水蒸气所需量,所以蒸发速度>冷凝速度,水减少后杯子上方的水蒸气量增加达到饱和蒸气压的水蒸气所需量,因此蒸发速度=冷凝速度,水量不变,但在不密闭的情况下,上方的水蒸气周围此时,当杯子上方的水蒸气量未达到饱和蒸气压时,杯子中的水再次减少,杯子中的水再次减少并密封时,水先减少,后不变。
❻ 水为什么可以降温
水的比热容大,靠吸收物体温度达到降温的目的,根据能量守恒定律,热量只是从物体传到了水上,所以物体温度降低了,温度高的时候洒水可起到降温的作用,因为水蒸发会带走热量,如果有风的话降温效果会更好,因为水蒸发的速度加快。
❼ 闷热的夏天,向地面洒水,但刚洒上水时不感到凉爽,甚至更闷热,而过一段时间后才会有凉爽的感觉,这是为什么
洒上水后,水大量蒸发吸热,但大量的水蒸气使空气的湿度增大,不利于人体内的汗液蒸发,所以感到闷热.隔一段时间后,水蒸气扩散,气温也较低,因此凉爽.
❽ 为什么洒水车刚撒完水时很热,而过一会儿就凉快了原理
1,这个现象是出现在夏天烈日下的柏油路面(或者水泥路面)
2,刚撒完水,水遇到高温地面迅速蒸发形成大量水蒸气,空气中的湿度变大。
3,湿度很大的环境不利于汗液的蒸发,人体表面的汗液蒸发变慢,蒸发吸热的速度变慢,人体热量散失变慢,这时人就会感到环境很热。
4,当地面水分大量蒸发,吸收了大量的热量以后,整个环境的温度都会下降,此时就会觉得凉快了。