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  • 在燒水過程中,鍋底溫度和水溫的關(guān)系是怎樣的?

    在燒水過程中,鍋底溫度和水溫的關(guān)系是怎樣的?
    物理人氣:226 ℃時間:2020-10-02 00:15:25
    優(yōu)質(zhì)解答
      這個如果你學過傳熱學就好解釋了,鍋的溫度肯定與水有溫差,這樣熱量才能傳輸.具體版畫規(guī)律還得取決于加熱熱源,鍋和水的參數(shù).給你找了一個大神的回答
      先講解一下熱傳導方程(q=k(dT/dx))會比較有助于你理解你提出的問題:q是熱流強度,它表示單位時間里通過單位面積的熱量;k是熱傳導系數(shù);dx是傳導熱量的物質(zhì)的兩個端面間的距離;dT是兩端面間的溫差.這個公式說明導熱物質(zhì)的熱導率越高,兩端面的溫差越大,兩端面的間距越小,單位時間里通過單位面積的熱量就越多.
      現(xiàn)在來估算一下燒水的鐵鍋上下表面的溫差:鐵的熱導率大約是k=8W/(m*K)(查書得知),鐵鍋底部的厚度大約是dx=0.002m,鐵鍋底面積大約是S=0.05m^2,使用電爐,其功率大約是P=1000W.由q=P/S=kdT/dx得:dT=Pdx/kS=1000W*0.002m/[8W/(m*K)*0.05m^2]=5K=5℃.由估算可知上下表面的溫差大約就只有幾攝氏度而已.
      如果鍋底的水溫是100度,那么與水直接接觸的鍋底的上表面的溫度也一定是100度,為什么呢?還是利用q=k(dT/dx)來說明問題:由于是直接接觸,所以兩者之間沒有導熱物質(zhì),這意味著dx=0,如果dT是一個有限的數(shù)值,那么q就變得無窮大,這顯然是不現(xiàn)實的,所以,必須dT=0(物理上的0/0往往是有意義的)——直接接觸的水與鍋底上表面一定同溫.
      一標壓下水表面的沸騰溫度是100度,但水的底部的壓強還要加上水自身的壓強,所以比一標壓略高,那里水的沸騰溫度也比100度略高.
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