Есть кружка, наполненная кипятком 100°С. Время эксперимента =5 минут. Окружающая среда равна нулю. Есть ложка с температурой окружающей среды. Необходимо выяснить как изменится температура в кружке, если в неё вложить ложку с начала опыта или в конце 5 минут, будет ли разница температур в кружке, в зависимости когда ложку поместили в кружку по времени?
ну конечно ложа будет теплообмениваться с кружкой так же как в начале. в итоге температура ложки и воды в кружке будет одна. А вот скорость остывания зависит ли от разницы температур. Во что говорит гугл
Да, скорость нагрева или остывания напрямую зависит от разницы температур: чем больше эта разница между объектом и окружающей средой, тем быстрее происходит теплообмен и, соответственно, нагрев или остывание, согласно Закону Ньютона-Рichman'а. Скорость теплопередачи пропорциональна этой разнице, поэтому сначала нагрев или остывание идет быстро, а по мере приближения температур – замедляется, стремясь к нулю при достижении равновесия.
Надо уточнять условия. Если в роли кипятка у нас ртуть, то ложка будет плавать, но если ложка будет урановой, то тогда она погрузится полностью. %)
Ложка целиком погружается в кружку или торчит? Если в первом случае, то разницы не будет ( ну вы же оставили пару секунд, чтобы температура устаканилась так сказать). Если во втором случае, чтобы хвост торчал, то чем раньше поставите ложку, тем меньше будет температура в конце эксперимента, т.к. площадь ложки будет считаться за радиатор охлаждения.
Да, ложка ляжет целиком. Меня озадачивает скорость обмена энергии, кажется, что чем выше температура тем, быстрее будет остывать кружка и вдруг мы добавим ложку в конце, это ускорит температуру падения, чем изначально. Или нет?
Ну, тут вопрос задаю я. Конечно зависит от теплообмена, и дырку прожжет, да. Вопрос "когда" меня спрашивать не надо. Ты про чай с ложкой, что скажешь?
ТС ты вот что мне скажи.
Берём бумажный стаканчик и наливаем туда холодную воду из под крана. (Примерно 10°С).
И помещаем на подставке с открытым дном. А с низу помещаем спиртовую горелку. Чтоб пламя косалось дна.
Что произойдёт?
Чтоб быстрее отдать. Нужна большая площадь соприкосновения, для передачи тепла.
Есть понятие теплоёмкость ( сколько тепла можно в себя принять, аккумулятор)
И теплопроводность ( способност проводить тепло.
А площадь можно увеличить разными методами. Например помешивания ( происходит перераспределение тепла в слрях жидкости и увеличение площади соприкосновения с воздухом.
Можно как вы говорите положить ложку. Она тоже пока нагреется заберёт тепло, а так же перемешает слои жидкости. И увеличит площадь соприкосновения с воздухом.
И площадь поверхности тоже смущает, сделать кружку широкой остынет, ложка какое участие будет принимать? Я сам себе задаю вопрос, глупый возможн. Ложка точно ускорит охлаждение, но вероятно позже, это будет эффективней, когда кружка остынет немного ..?
Чтоб быстрее отдать. Нужна большая площадь соприкосновения, для передачи тепла.
Есть понятие теплоёмкость ( сколько тепла можно в себя принять, аккумулятор)
И теплопроводность ( способност проводить тепло.
А площадь можно увеличить разными методами. Например помешивания ( происходит перераспределение тепла в слрях жидкости и увеличение площади соприкосновения с воздухом.
Можно как вы говорите положить ложку. Она тоже пока нагреется заберёт тепло, а так же перемешает слои жидкости. И увеличит площадь соприкосновения с воздухом.
Спасибо, это понятно. Возможно, я не правильно задаю вопрос. Ничего не перемешиваем, все статично. Изменится температура в чашке в конце опыта,, если мы поместим ложку в начале или секунд за 20 до конца опыта? При условиях в задаче
у Вас есть начальное количества теплоты, тепло никуда просто так не исчезает, оно будет тратиться на нагрев окружающей среды и ложки.
И тут двойная система: с одной стороны засунув ложку вначале мы создадим дополнительную поверхность для теплообмена, и охлаждение должно идти интенсивнее.
Но с другой стороны, засунув ложку изначально мы сразу понизим температуру воды и кружки, так как теплопроводность металла большая и част тепла уйдет в ложку. А скорость охлаждения пропорциональна разности температуры , так как ложку засунули сразу , то разность температур меньше и остывать будет медленнее.
Если считать конкретно то надо знать массу воды, ложки, кружки, материалы кружки и ложки, формы..
Я понимаю, что двойная система. Моя логика, без формул почему то говорит мне, что ложку, если я хочу охладить чай, надо класть в чашку позже, потому как чашка остынет и ложка уже на охлажленную кружку повлияет более, чем изначально, когда кипяток своей энергией забрал, отрицательный энергию ложки быстрее, потому, что разница температур была большая, чем в конце опыта, точнее его окончания секунд за двадцать
Вероятно загвоздка в теплопроводнисти конечно. Но вопрос в моменте. Я его повторять не буду, потому как ложка помещения в кружку в конце опыта, на секунд 20 раньше, даст ли туда реакцию, что она была бы помещена в кружку в начале эксперимента?
Термодинамика;))
А законы её знаешь?
3 основы?
1) Изобарный
2) Изотермический
3) ? Какой
И их взаимосвязь?
Будет. Ложка выступает как радиатор так как теплопроводность больше кружки. А площать охлаждения кипятка увеличивается при нахождении ложки в кипятке.
Следовательно ложка положенная в кружку в начале временного отрезка остудить сильнее чем в конце.
Ахринеть! Мне казалось, что если кружка, ну широкая в общем. Она быстрее отдаст энергию в окружающую среду... и ложка в конце пятиминутки, "сильнее" подействует на разницу температур, чем в начале?
а еще из какого материала кружка? какой толщины её стенки? из какого материала ложка? какой состав воздуха?
А можно, для маленьких? В принципе я даже понимаю энергия равна масса тела в квадрате, и все что я знаю от этой формулы, что фотон без массы и любая масса если она есть, не достигнет скорости света. Пожалуйста, если можно попроще сможете объяснить?
