songdx1984
幼苗
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不知道问题是从那里看到了.我的建议是,先做个实验然后在思考这个问题.因为物理是一门实验科学,理论只是为了解释实验的结果.我个人对于这个问题或者说这个结论有怀疑.
可以找两杯水,相同体积,用同样的杯子装好.一杯冷水一杯热水,然后放进冰箱里面,记号时间.以实验结果为标准.这个实验很简单,与其思考为什么,不如自己动手看看.
我这里有一个理想实验:
前提:冰箱里面的温度恒定,不会因为加进去的热水而改变冰箱自身的温度.而且冰箱里面的温度要低于0度,因为这样,才能保证放进去的水会对外放热,从而实现凝固的过程.假设冰箱内部温度保持在-20度.
1.两杯23度(室温下)的水,结冰所花时间肯定一样.假设是T23时间
2.两杯0度和100度的水.0度的水结冰的时间T0,100度的水结冰时间T100.那么,T0时间就是固液共存时间,而100度的沸水一定需要一个冷却时间,先降到50度,在降到0度.最后进入到固液共存态.因而,T100应该大于T0
3.一杯23度的水,和一杯24度的水.我们可以假想为1试验中2被23度的水是这样来得到.先把24度的水放进冰箱.另外一杯23度的水放在冰箱外.等经过时间t,24度的水变成23度,这个时候把外面那杯23度的水放进去.这样,根据实验1,两杯水在T23时间内结冰.总体而言,24度的水结冰所花时间为t+T23,而23度的水,结冰花时间为T23.
4.总结而言,如果题目的前提条件和我的实验条件一样.应该是热的水比冷的水结冰所花时间要多.
5.对于热传导系数而言.确实,和物体的温度差有关.即100度的水比50度的水,在相同时间内传导的热量要多.但是,不管它降温多会,最后它一定要经历50度这个温度时刻,在这以后,它的热传导系数都要和50度水一样.而前面,它已经花了一段时间降温到50度.
6.这个问题不要和另外一个问题混淆.100度的水和50克的奶粉,是先放奶粉,然后牛奶降温到50度,还是等水降温到50度,再加奶粉所花时间的比较.这个时候,是先放奶粉降温快.因为,100度牛奶和100度的水,它们的热传导系数和物质的不同也有关系.
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发完自己写的上面的答案后,才发现3楼的给了一个答案.我想说的是,如果不考虑其他因素,例如结晶核、杯子的结构、生物因素等等其他的条件,仅仅从纯粹的物理学--热学的角度来分析.是没有办法接受以上的答案的,所有的一切.我坚持的就是,自己做实验观测一下.我们不能因为某次特殊的实验结果,就得出一杯热水比一杯冷水结冰快这样的结论.
1年前
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