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为什么热水量越大,温度降的越慢?
2024-11-19 阅读 13
当热水量越大时,需要耗费更多的热量来使整个水体的温度升高或降低。因此,当热水量较大时,即使外部环境温度较低,也需要更多的时间来使整个水体的温度降低,所以温度降得更慢。这是因为热量需要传递到整个水体中,而热传递需要时间。因此,热水量越大,温度降的越慢。
更新于 2024年11月21日
热水与外界有一个界面,在界面上与外部进行热量交换。
水体越大,热量从内部输运到界面上需要的时间就越长,因此温度下降的越慢。
斯特藩-玻尔兹曼定律为
P = \sigma A T^4P = \sigma A T^4
P是物体的辐射功率, \sigma\\sigma\ 是斯特藩-玻尔兹曼常数, A是物体的表面积,T是物体的绝对温度。
温度相同的两杯水,大的杯子表面积大,所以辐射功率大于小的杯子。而温度降低1度释放的热量是和水的体积成正比的(水降低一度释放的热量和比热容以及水的质量成正比,而水的质量和水的体积成正比),大杯子降低1度释放的热量要大于小杯子降低1度释放的热量的,虽然大杯子的面积也大,但是辐射功率和长度的平方成正比,而大杯子拥有的热量却是和长度的三次方成正比,所以在尺寸变大的情况下,拥有能量的增加值要大于辐射的增加值(三次方的增加大于二次方的增加)。所以大杯子降温慢,小杯子降温快。
问题是有点抽象。
题主你试试把500ml热水
分装到10个一样的50ml容器里分散开来摆,它们降温的速度和你50ml的那个基准对照组降温速率就一样了。
不会慢一点点!一点点都不会慢!