关于影响水结冰与冰融化速度的因素
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/07 13:08:34
关于影响水结冰与冰融化速度的因素
在其他条件相同时,水结冰和冰融化时,外界温度、表面空气流速、表面积对它们进行的速度有何影响?是会导致变慢还是变快?另外,在生活中,将同样体积的两碗水放入-10℃的环境中,其中一碗用电风扇吹风,因为蒸发什么的,是不是会导致结冰速度变快?而融化则相反?列举多几种可能,越详细越好,没什么分了,就那么些!
在其他条件相同时,水结冰和冰融化时,外界温度、表面空气流速、表面积对它们进行的速度有何影响?是会导致变慢还是变快?另外,在生活中,将同样体积的两碗水放入-10℃的环境中,其中一碗用电风扇吹风,因为蒸发什么的,是不是会导致结冰速度变快?而融化则相反?列举多几种可能,越详细越好,没什么分了,就那么些!
水结冰和冰融化是完全相反的过程,上述因素的影响规律基本相同.仅讨论水结冰.并假定除被讨论的因素外,其它因素均相同.
外界温度越低,即与水的温差越大,传热越快(单位时间的传热量越大),水放热越快,结冰越快.
表面空气流速越高,单位时间内被空气带走的热量越多,结冰越快.
表面积越大,单位时间内的蒸发成水蒸气的量越大(假定外界的水蒸气未饱和),蒸发过程要从水和环境中吸热,即水的散热量越大,结冰越快.
在生活中,将同样体积的两碗水放入-10℃的环境中,其中一碗用电风扇吹风,因为蒸发什么的,是不是会导致结冰速度变快?
是的,但变快的原因除了蒸发吸热外,还有空气的流动会带走一部分热量.
而融化则相反?融化过程涉及到更复杂的问题,例如
-10°的冰放在20°室内,用电扇吹(与不用电扇吹相比),则1.冰升华(水蒸气吸热,冰本身放热,使温度有下降的趋势)加速.2.空气流动时,冰本身吸热加快.这两个作用是相反的,理论上难以说明哪个更大,因此不好说冰融化一定加快,不过根据生活经验通常的条件下应该是加快的(后一因素更大一些),但不能排除在某些特定条件下前一因素更明显.
再问: 问题有些刁钻,见谅啊: 如果对于空气流动,而水并不蒸发,也就是没有了蒸发这一因素(我知道这在现实中不可能),那么空气流动对于结冰和融化是什么影响?谢谢
再答: 对于结冰过程(例如水温10度,空气温度-10度),水附近的空气(假定不流动)从水中吸取热量,这部分空气温度升高,与水温的差距越来越小,传热越来越慢。这部分空气温度升高的同时,也也要向附近的其余部分空气传热,从而使水的温度持续降低,当达到零度时开始结冰。与空气流动时相比,水温降低的速度较小,结冰较慢。 空气流动时,水附近的空气吸热升温后随即流动到其它地方,水附近又被温度较低的“新鲜”空气占据,即水温和附近空气温度的差距比空气不流动时更大,温差越大,热传递的速度越快,水的温度降低越快,从而水更快结冰。 冰的融化过程完全相反,空气温度高,冰温度低,空气流动时,冰附近空气和冰的温度差相比空气不流动时更大,热传递更快,冰温度上升更快,融化更快。
再问: 最后一个问题:我通过实验发现,表面积越大,冰融化越慢。这个是因为蒸发了更多的水使温度下降吗?解释一下。同样的,也请说明一下没有蒸发因素的情况,谢谢
再答: 我通过实验发现,表面积越大,冰融化越慢。 你的实验结果,我持一定的怀疑。你试验中冰的质量相同吗?其它条件都相同吗?假定都相同(这时才能得出你的结论),只能解释为在你的实验条件下因表面积增大导致的冰升华(以及部分冰变为水后蒸发)吸热加剧,超过了因表面积增大导致的冰从空气中吸热速度加大(即前一因素导致融化变慢占主导地位)。如果不都相同,不能说明表面积越大,冰融化越慢,尽管你的确看到冰融化变慢,但二者之间没有必然的因果关系,导致融化变慢还有其他因素。 假定所有实验条件相同(除表面积不同),并假定没有蒸发和升华,那么表面积越大,单位时间吸热越多,冰融化越快。
外界温度越低,即与水的温差越大,传热越快(单位时间的传热量越大),水放热越快,结冰越快.
表面空气流速越高,单位时间内被空气带走的热量越多,结冰越快.
表面积越大,单位时间内的蒸发成水蒸气的量越大(假定外界的水蒸气未饱和),蒸发过程要从水和环境中吸热,即水的散热量越大,结冰越快.
在生活中,将同样体积的两碗水放入-10℃的环境中,其中一碗用电风扇吹风,因为蒸发什么的,是不是会导致结冰速度变快?
是的,但变快的原因除了蒸发吸热外,还有空气的流动会带走一部分热量.
而融化则相反?融化过程涉及到更复杂的问题,例如
-10°的冰放在20°室内,用电扇吹(与不用电扇吹相比),则1.冰升华(水蒸气吸热,冰本身放热,使温度有下降的趋势)加速.2.空气流动时,冰本身吸热加快.这两个作用是相反的,理论上难以说明哪个更大,因此不好说冰融化一定加快,不过根据生活经验通常的条件下应该是加快的(后一因素更大一些),但不能排除在某些特定条件下前一因素更明显.
再问: 问题有些刁钻,见谅啊: 如果对于空气流动,而水并不蒸发,也就是没有了蒸发这一因素(我知道这在现实中不可能),那么空气流动对于结冰和融化是什么影响?谢谢
再答: 对于结冰过程(例如水温10度,空气温度-10度),水附近的空气(假定不流动)从水中吸取热量,这部分空气温度升高,与水温的差距越来越小,传热越来越慢。这部分空气温度升高的同时,也也要向附近的其余部分空气传热,从而使水的温度持续降低,当达到零度时开始结冰。与空气流动时相比,水温降低的速度较小,结冰较慢。 空气流动时,水附近的空气吸热升温后随即流动到其它地方,水附近又被温度较低的“新鲜”空气占据,即水温和附近空气温度的差距比空气不流动时更大,温差越大,热传递的速度越快,水的温度降低越快,从而水更快结冰。 冰的融化过程完全相反,空气温度高,冰温度低,空气流动时,冰附近空气和冰的温度差相比空气不流动时更大,热传递更快,冰温度上升更快,融化更快。
再问: 最后一个问题:我通过实验发现,表面积越大,冰融化越慢。这个是因为蒸发了更多的水使温度下降吗?解释一下。同样的,也请说明一下没有蒸发因素的情况,谢谢
再答: 我通过实验发现,表面积越大,冰融化越慢。 你的实验结果,我持一定的怀疑。你试验中冰的质量相同吗?其它条件都相同吗?假定都相同(这时才能得出你的结论),只能解释为在你的实验条件下因表面积增大导致的冰升华(以及部分冰变为水后蒸发)吸热加剧,超过了因表面积增大导致的冰从空气中吸热速度加大(即前一因素导致融化变慢占主导地位)。如果不都相同,不能说明表面积越大,冰融化越慢,尽管你的确看到冰融化变慢,但二者之间没有必然的因果关系,导致融化变慢还有其他因素。 假定所有实验条件相同(除表面积不同),并假定没有蒸发和升华,那么表面积越大,单位时间吸热越多,冰融化越快。
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