一个关于物理学及热传递方面的问题

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：综合作业时间：2024/05/22 21:51:07

一个关于物理学及热传递方面的问题
我是做家用锅炉熨斗产品设计的,在测试时发现一个物理现象我得不到解释,希望有物理学或者热传递方面的人才帮忙解答一下.锅炉蒸汽熨斗分为一个熨斗一个锅炉.锅炉就是一个密封的不锈钢锅+一个电热丝铝发热盘贴在不锈钢锅底部.通过铝发热盘通电发热烧开锅内水,在国内形成高压水蒸气.再通过熨斗的开关释放锅内的蒸汽.如果锅内有足够的水,持续释放蒸汽的时候锅的温度会维持在一个平衡点,既发热盘提供给锅的热量跟释放的蒸汽带走的热量相等.此时锅的温度是恒定基本不变的.但是当锅内谁即将烧完的时候,此时已经没有足够的水产生蒸汽,你会看到熨斗释放的蒸汽量在变小.而此时锅的温度反而会下降.直到水完全烧干之后,才会再升上去.既在热平衡到水烧干后,锅的温度曲线是平衡不变-----下降-----上升.希望有人能帮我解释下为什么锅内水即将烧干至完全烧干的时间段会出现这样的温度曲线,而不是平衡不变-----上升,
再补充一下,我想大家应该没必要放心思在我这个系统是否错误这个方面.蒸汽锅炉熨斗已经是一个很成熟的东西,大家去买一个飞利浦的锅炉熨斗拆开来也是这样的一个东西,一个发热盘+一个锅,再通过一个电磁阀接水管连着熨斗,测试的系统不会错,测试出来的结果也不是偶然,而是几十次的必然.关键是原因

PV=RT ; .(R是常数).T=PV/R 当V不变时.T和P成正比.水没烧于时.产生足够的水汽.使容器里的P不变.那么T也不会变了.当水快要没了的时候.就不会产生足够的水汽.也就是说容器里的P在不断下降.所以T也跟着下去了.大家知道水的沸点是跟压力成正比的.当压力上去时水的沸点也跟着上去.（举个例子.当我们用高压锅浇水时.如果盖子不盖．水到100度时就汽化了．这时不管怎么烧温度不会大于100度．而如果盖上盖子．这时随着汽体的增多．里面的压力升高．那么沸点也上去了．也就是说水温要达到100度以上才能汽化．）
楼主的情况也可以用这样说明．当锅内的产汽量和送出的汽达到动态平衡时．锅内的压力不变．水的沸点一直维持在此压力下的温度．水温也保持在这个温度．当水快要没有的时候产出量达不到送出量．锅内压力难以维持在先前的压力．（压力略大于环境压力）水的沸点下去了．水温自然下去了．当水没有的时候．这时我们加热的不是水而是金属容器．这时电热丝产生的热量．主要用于提升金属的温度．当金属温度达到一定时候．由于他跟环境温差变大．也就是说他向空气中的散发的热量．等于他向电热丝吸收的热量时．于是又达到了一个新的动态平衡．（不过这时金属也许液化了）.
江湖新有些观点和我差不多.但是不知你自己有没有注意到.你的观点前后有点不通.你想一想作为金属容器.他下面有电热丝加温.本身的导热性能不比水差.比热容比水低.(而且比水先接受电热丝的热量..)再说不管怎么样电热丝的温度肯定比水温高.那么为什么到后来水快要没有的时候.他不把电热丝的热量传递给水.反而从水和水汽里要热量.(难道热量可以从低温体向高温体传递吗?)还有一点你在上面说到锅体上部的热量更多的是从水中获得.而不是靠金属本身的热传导获得.你认为这个可能吗?
看了寒雨的说法.我对我想法作些补充
大家知道热量是从高温体传给低温体的.如果没有温差就没有热量的传递.所以当在锅底加热时.锅底的温度肯定高于上面的温度.锅壁中心的温度高于两侧的的温度．不然怎么实现热量传递.但是由于是金属.导热性能好.所以温差很小.用通常方法真的很难测得.这是不用多说的.
但是我们现在要讨论的话题的关键不在这里.我觉得我们真得没有必要把水'锅'锅的上面'锅的下面'分得那么细.（它们之间都是亲密接触的.还有水由于受热是在不断的对流着的.剧烈的沸腾着的.这样它们之间的温差能差到那里去了?）而且加以讨论.在这个话题中我们更应该把他们看成一个整体才合理一些吧.

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