溫度是我們最常接觸的物理量,自然有很多說不完的話題。我記得有個問題是把一斤鹽倒進一斤水中,溶液的質量不是兩斤。假如一個鐵盆子裏裝了84度的1000毫升的水,問題是要加多少溫度的多少毫升的水才能讓水溫變成42度?我的問題就是這樣,大家就暢所欲言吧!水說。
水川米,你的問題看似簡單,實則有點困難。如果有熱傳遞,豈不就很難算了嗎?
水說:當然不考慮熱傳遞。那麽,你可以回答了吧?
六講:嗯,可以了。首先,溫度差一定要大。或者說溫度要低於42度。為什麽呢?因為平均溫度要達到42度而最初的水溫是84度,因此根據平均原理的話加入的水的溫度就一定要低於42。室內溫度一般是25度,而冷水一般就是這個溫度。因此選用室溫下的冷水來作為中和溫度的水所需要的量一定是最少的。
假設加入x毫升水,那麽42度時就有水(1000+x)毫升。再令一度水的熱量是q,則這時的總熱量是42qx(1000+x)。而84度的水有熱量84x1000xq,而25度的水有熱量25qxx。最後,解方程得x=2470。
六子風來,你知道嗎?冰也是有熱量的,你的這種計算方式是錯誤的。
杜埃尼亞斯,你說得沒錯。但是,這隻是嚴格來說。其實,冰並沒有多少熱量。否則,冰也不會吸收熱量來熔化了。醫生不是說了嗎,冰是沒有熱量的。你覺得醫生說得不對嗎?一分錢也是錢,但是就是隻給你一分錢你想要嗎?冰是有熱量的,隻不過數量極少。就像熱傳遞一樣,其實也是可以忽略不計的。對於這個問題,我還問過專業人士。他說,這種計算方法是可行的。
六子風來,你以為熱量像量子力學所說的能量是一份一份的嗎?
瑪格麗塔,雖然能量是一份一份的還沒有被證實,但是我有理由相信。關於能量如何的,我們就不在這裏討論了。而我認為我的方法還是有一定的可行性的。你還有什麽好的方法沒有?
瑪格麗塔說:雖然不同意你的方法,但是我還是想不到其他的方法。我就在想如果用冰水,豈不是能更好地降低水的溫度到42度?
杜說:冰水需要吸熱,但是它的溫度不會快速提高。所以,熱傳遞就會特別劇烈。你以為用一點冰水就可以讓它達到42度,其實它可能會變成其他的低於42度的溫度。所以,我覺得隻能用冷水中和。。
水川米問:我就在想也許一個蘋果裏就有宇宙所有的秘密,你們覺得怎麽樣?
我的朋友告訴我,學習物理要會考慮細節也要忽視細節。我當時很疑惑,這不是自相矛盾嗎?後來,我漸漸明白了。這就是問題的簡化和細化。簡化是為了研究一個大問題,細化是想發現新規律。在數學中,三角形是最簡單的幾何圖形。幾何學家把所有的幾何圖形都簡化成三角形,於是就容易計算了。可是,三角形的性質又是最多。有五心,兩接。這又是細化的操作。所以,說不定下次我們就要討論被忽視的細節了。
水川米,你的問題看似簡單,實則有點困難。如果有熱傳遞,豈不就很難算了嗎?
水說:當然不考慮熱傳遞。那麽,你可以回答了吧?
六講:嗯,可以了。首先,溫度差一定要大。或者說溫度要低於42度。為什麽呢?因為平均溫度要達到42度而最初的水溫是84度,因此根據平均原理的話加入的水的溫度就一定要低於42。室內溫度一般是25度,而冷水一般就是這個溫度。因此選用室溫下的冷水來作為中和溫度的水所需要的量一定是最少的。
假設加入x毫升水,那麽42度時就有水(1000+x)毫升。再令一度水的熱量是q,則這時的總熱量是42qx(1000+x)。而84度的水有熱量84x1000xq,而25度的水有熱量25qxx。最後,解方程得x=2470。
六子風來,你知道嗎?冰也是有熱量的,你的這種計算方式是錯誤的。
杜埃尼亞斯,你說得沒錯。但是,這隻是嚴格來說。其實,冰並沒有多少熱量。否則,冰也不會吸收熱量來熔化了。醫生不是說了嗎,冰是沒有熱量的。你覺得醫生說得不對嗎?一分錢也是錢,但是就是隻給你一分錢你想要嗎?冰是有熱量的,隻不過數量極少。就像熱傳遞一樣,其實也是可以忽略不計的。對於這個問題,我還問過專業人士。他說,這種計算方法是可行的。
六子風來,你以為熱量像量子力學所說的能量是一份一份的嗎?
瑪格麗塔,雖然能量是一份一份的還沒有被證實,但是我有理由相信。關於能量如何的,我們就不在這裏討論了。而我認為我的方法還是有一定的可行性的。你還有什麽好的方法沒有?
瑪格麗塔說:雖然不同意你的方法,但是我還是想不到其他的方法。我就在想如果用冰水,豈不是能更好地降低水的溫度到42度?
杜說:冰水需要吸熱,但是它的溫度不會快速提高。所以,熱傳遞就會特別劇烈。你以為用一點冰水就可以讓它達到42度,其實它可能會變成其他的低於42度的溫度。所以,我覺得隻能用冷水中和。。
水川米問:我就在想也許一個蘋果裏就有宇宙所有的秘密,你們覺得怎麽樣?
我的朋友告訴我,學習物理要會考慮細節也要忽視細節。我當時很疑惑,這不是自相矛盾嗎?後來,我漸漸明白了。這就是問題的簡化和細化。簡化是為了研究一個大問題,細化是想發現新規律。在數學中,三角形是最簡單的幾何圖形。幾何學家把所有的幾何圖形都簡化成三角形,於是就容易計算了。可是,三角形的性質又是最多。有五心,兩接。這又是細化的操作。所以,說不定下次我們就要討論被忽視的細節了。