Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее чем
Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
Теплопроводность воды больше чем у воздуха поэтому вода лучше охлаждает детали чем воздух. По этой причине в Радиаторы льют жидкости, а не закачивают воздух. Теплопроводность воды примерно в 28 раз превышает теплопроводность воздуха.
По причине большей теплопроводности воды. Плюс, если при контакте с деталью вода превращается в пар (закипает), то в процессе этого происходит ОЧЕНЬ большое поглощение тепловой энергии.
Это весьма интересный физический процесс. Но его можно рассмотреть по-простому и подробней. Если по-простому – то теплоёмкость и теплопроводность воды больше чем у воздуха. Но рассмотрим этот процесс детальней. Если мы оставим деталь на воздухе, то в связи с тем, что воздух при равном объёме в тысячу раз менее плотный, чем вода, в этой связи ежесекундно касаться будет в разы меньше молекул, которые конвекцией уносят тепло. С водой тоже не так всё просто, если деталь достаточно сильно нагрета, то при погружении в воду на границе образуется подушка пара, который менее плотный, чем вода, меньше молекул, чем у жидкой воды будет касаться детали, но это будет компенсировано тем, что пар всё же имеет большую теплопроводность и теплоёмкость чем воздух.
Естественно, при столкновении одинаковых вагонов (с одинаковыми буферами) пружины буферов на обоих вагонах сжимаются одинаково, независимо от того, одинаково ли загружены вагоны. Вспоминаем третий закон Ньютона «Сила противодействия равна силе действия».
Формула скорости такова: скорость равна путь деленный на время. Записываем эту формулу
Итак TV=S. Путь равен скорость умножить на время.
Но лучше всего запомнить,как вычислять пропорции. Тогда любое преобразование пойдет с легкостью.
Я эту же формулу запишу в немного другом виде. Представлю, что скорость тут делится на 1.
Что такое крайние и средние понятно, VT крайние, Sи1 средние. Опять получаем, что путь равен скорость умножить на время.
И из этой же пропорции про время TV=S, T=S\V
Задачка легко решается через закон сохранения энергии.
В предыдущем ответе не учёл то обстоятельство, что угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции всё время меняется при отклонении частицы, поэтому нельзя пренебрегать синусом угла между ними..
Скорость вдоль х неизменна и её можно найти из энергетического соотношения:
Путь, пройденный вдоль оси у равен: L=v(x)t
Скорость вдоль у перед влётом в магнитное поле равна нулю и определяется всецело силой Лоренца:
Путь, пройденный вдоль оси у равен:
S=(F/m)(t^2)=(qvB/m) sin(alpha)(t^2)=(qvB/m) sin(alpha)(mL)/(2qU/m)
Таким образом получается поперечное смещение:
S=sqrt(q/(2mU))B(L)^2 sin (alpha)
Отношение поперечного смещения к продольному есть тангенс искомого угла:
tg(alpha)=S/L=sqrt(q/(2mU))B L sin (alpha)
Далее учитываем, что tg(a)=sin(a)/cos(a)
cos(alpha)= 1/(sqrt(q/(2mU))B L)
alpha= arccos(1/(sqrt(q/(2mU))B L))
Уравнение колебания точки имеет следующий вид х = Asin(wt+фи(0)). Здесь А – амплитуда колебаний, w – частота колебаний и фи(0) – начальная фаза колебаний. К сожалению в БВ нельзя использовать греческие буквы, поэтому вместо омега я написал w и вместо греческой буквы фи так и написал по-русски фи. Начальная фаза колебаний равна нулю, то есть фи(0) = 0. Тогда уравнение наших колебаний будет таким
В начальный момент времени при t = 0 имеем Asin(wt)= 0, тогда х(0) = 0. Я уже забыл, в каком классе проходят производные. Для того чтобы найти уравнение для скорости колебаний v, надо взять производную по времени из уравнения (1). Получим
В начальный момент времени (t = 0), cos(wt) = 1. Скорость колебаний будет максимальной и равной v(макс) = wA. Один период колебаний = 2пи, где пи = 3,14 – это греческая буква пи.
Период колебаний обычно обозначается буквой Т. Имеем wТ = 2пи. Или период Т = 2пи/w. В задаче сказано, когда скорость точки станет равной половине максимальной скорости. То есть v = v(макс)/2 = wA/2 = 0,5wA. Из уравнения 2 надо найти это время t. Имеем
0,5wA = wAcos(wt). Отсюда находим cos(wt) = 0,5. Косинус равен 0,5 (или 1/2), когда wt = пи/3. Это уже из тригонометрии. Находим t = пи/3w. Но w = 2пи/Т. Тогда имеем
А это график гармонических колебаний
А здесь представлен график изменения скорости со временем. Здесь по вертикали надо отложить скорость v, а не х. И амплитуда равна wA, а не А.
Почему нагретый детали охлаждаются в воде быстрее чем на воздухе?
Почему нагретый детали охлаждаются в воде быстрее чем на воздухе.
Так как у воды и у воздуха различные теплоемкости поэтому процессы теплообмена идут по разному.
За счет чего увеличивается внутренняя энергия просверливаемой на станке металлической детали если ее охлаждают водой?
За счет чего увеличивается внутренняя энергия просверливаемой на станке металлической детали если ее охлаждают водой.
Почему нагретые детали охлождаются в воде быстрее, чем в воздухе?
Почему нагретые детали охлождаются в воде быстрее, чем в воздухе?
Почему нагретые тела в воде охлаждаются быстрей чем в воздухе?
Почему нагретые тела в воде охлаждаются быстрей чем в воздухе.
Почему в темных широковатых сосудах жидкость охлаждается быстрее чем в светлых полированных?
Почему в темных широковатых сосудах жидкость охлаждается быстрее чем в светлых полированных?
Почему горячий чай быстрее охлаждается если его мешать ложкой?
Почему горячий чай быстрее охлаждается если его мешать ложкой.
Почему нагретый воздух поднимается в более холодном?
Почему нагретый воздух поднимается в более холодном.
Чтобы быстрее нагреть воду, где поместить?
Чтобы быстрее нагреть воду, где поместить?
Где лучше поместить сосуд с водой, чтобы быстрее нагреть воду?
Где лучше поместить сосуд с водой, чтобы быстрее нагреть воду?
Почему, стараясь быстрее нагреть воду в чайнике, увеличивают пламя, открывая кран горелки?
Почему, стараясь быстрее нагреть воду в чайнике, увеличивают пламя, открывая кран горелки?
Какой из брусков охладиться быстрее?
Почему нагретые тела в воде охлаждаются быстрей чем в воздухе?
Почему нагретые тела в воде охлаждаются быстрей чем в воздухе.
У воды больше и теплоёмкость, и теплопроводность.
Это значит, что вода отбирает больше тепла в единицу времени, чем такой же объём воздуха.
С теплоёмкостью всё понятно, а большая теплопроводность приводит к тому, что нагревается не тонкий слой вещества, контактирующий с телом, но и более отдалённые слои.
Это позволяет отводить большее количество тепла за то же время.
Выступающий в жару на теле пот охлаждает тело?
Выступающий в жару на теле пот охлаждает тело.
Почему нагретые детали охлождаются в воде быстрее, чем в воздухе?
Почему нагретые детали охлождаются в воде быстрее, чем в воздухе?
Выступающий в жару на теле пот охлаждает тело?
Выступающий в жару на теле пот охлаждает тело.
Почему нагретый детали охлаждаются в воде быстрее чем на воздухе?
Почему нагретый детали охлаждаются в воде быстрее чем на воздухе.
Почему горячий чай быстрее охлаждается если его мешать ложкой?
Почему горячий чай быстрее охлаждается если его мешать ложкой.
Чтобы быстрее нагреть воду, где поместить?
Чтобы быстрее нагреть воду, где поместить?
Где лучше поместить сосуд с водой, чтобы быстрее нагреть воду?
Где лучше поместить сосуд с водой, чтобы быстрее нагреть воду?
Почему, стараясь быстрее нагреть воду в чайнике, увеличивают пламя, открывая кран горелки?
Почему, стараясь быстрее нагреть воду в чайнике, увеличивают пламя, открывая кран горелки?
Какой из брусков охладиться быстрее?
Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
Теплопроводимость и теплоотдача у воды выше, чем у воздуха.
1. Почему в жаркий день рыбам плохо дышится в воде?
1. Почему в жаркий день рыбам плохо дышится в воде?
2. Почему в горячем чае сахар растворяется быстрее чем в холодной?
Объясните : почему алюминий не поддается пайке на воздухе?
Объясните : почему алюминий не поддается пайке на воздухе?
Почему алюминевая посуда не разрушается кипящей водой?
Почему лабораторный штатив и детали от него делают из металла, а не с пластмаса?
Почему лабораторный штатив и детали от него делают из металла, а не с пластмаса?
Если окрашенный фенолфтолиином раствор аммиака нагреть, то окраска исчезнет?
Если окрашенный фенолфтолиином раствор аммиака нагреть, то окраска исчезнет.
Почему после погружения алюминия в раствор нитрата ртути, алюминий начинает интенсивно взаимодействовать с водой и кислородом воздуха?
Почему после погружения алюминия в раствор нитрата ртути, алюминий начинает интенсивно взаимодействовать с водой и кислородом воздуха?
Почему известковая вода мутнеет на воздухе, а раствор гидроксида калия нет?
Почему известковая вода мутнеет на воздухе, а раствор гидроксида калия нет?
Будет ли мутнеть при длительном стоянии на воздухе раствор гидроксида бария?
Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций.
Если через известковую воду продувать выдыхаемый из легких воздух, то вода мутнеет?
Если через известковую воду продувать выдыхаемый из легких воздух, то вода мутнеет.
Напишите уравнение соответствующей реакции.
Рассчитайте массу кокса с массовой углерода 84, 8% и объём воздуха, которые необходимы для синтеза аммиака массой 100 кг.
С6H1206 + 602 + 38АДФ + 38H3PO4 = 6CO2 + 6HOH + 38 мольекул Аденозинтрифосфата Вроде так.
1) медь изменила с 0 до + 2 сера сменила с + 6 до + 4 2) разрыв связей значит эндотермическая (энергия поглощается) 3) протекает свободно значит не каталитическая.
Вот удобная табличка. Пользуйся.
Расписал более понятно как мог, если что не понятно будет, напиши).
38. Виды теплопередачи
Сборник задач по физике, Лукашик В.И.
946. В каком случае процесс теплообмена произойдет быстрее, если в горячую воду наливать холодную; в холодную наливать горячую той же массы?
Если в горячую воду наливать холодную, процесс конвекции пойдет быстрее.
947. Почему в прудах, лунках, озерах лед появляется вначале на поверхности?
Поверхность воды обменивается (отдает тепло) теплом с холодным воздухом.
948. Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
Теплопроводность воды выше, чем у воздуха.
949. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела в процессе теплообмена.
Термометр изменяет свою внутреннюю энергию при взаимодействии с окружающей средой.
950. Почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально?
В процессе конвекции раскаленный газ (пламя) поднимается вертикально вверх, вытесняемый более тяжелым холодным воздухом.
951. Зачем канализационные и водопроводные трубы зарывают в землю на значительную глубину?
Для уменьшения потери тепла в результате теплообмена труб с окружающей средой. Теплопроводность фунта достаточно низка.
953. Медный и стеклянный сосуды одинаковой массы и вместимости одновременно заполнили горячей водой. В каком сосуде быстрее закончится процесс теплообмена?
В медном, поскольку его теплопроводность выше.
954. Почему вы обжигаете губы, когда пьете чай из металлической кружки, и не обжигаете, когда пьете чай из фарфоровой кружки? (Температура чая одинаковая.)
Теплопроводность металла выше, чем у фарфора.
955. В каком чайнике вода скорее нагреется: в новом или старом, на стенках которого имеется накипь? (Чайники одинаковые.)
В новом. Его теплопроводность выше и поэтому теплообмен осуществляется быстрее.
956. Если температура в комнате 16 °С, то нам не холодно, но если войти в воду, температура которой 20 °С, то мы ощущаем довольно сильный холод. Почему?
Теплообмен человека с водой интенсивнее теплообмена человека с воздухом.
957. Если деревянный цилиндр, инкрустированный металлом, обернуть листом бумаги и подержать над пламенем спиртовки (рис. 259), то бумага обугливается сначала в местах, не соприкасающихся с металлом. Почему?
Дерево отводит теплоту от бумаги медленнее, чем металл, поскольку его теплопроводность ниже.
958. При одинаковой температуре (ниже температуры тела человека) кирпич на ощупь кажется теплее гранита. Какой из этих строительных материалов обладает лучшей теплопроводностью?
Гранит.
959. Зимой на улице металл на ощупь холоднее дерева. Какими будут казаться на ощупь металл и дерево в сорокаградусную жару? Почему?
Металл будет казаться теплее дерева, поскольку он обладает большей теплопроводностью.
960. В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной?
В тесной, поскольку в ней нет воздушной прослойки, обладающей низкой теплопроводностью.
961. Почему шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная?
Шерстяной ворс задерживает воздух, обладающий малой теплопроводностью, и уменьшает процесс конвекции.
962. Зачем на зиму приствольные круги земли у плодовых деревьев покрывают слоями торфа, навоза или древесных опилок?
Для задержки теплого воздуха путем уменьшения конвекции и теплопередачи.
963. По озеру на большой скорости идет катер. Как вы считаете, изменяется ли при этом внутренняя энергия той части воды в озере, которая отбрасывается винтом катера?
Да, за счет силы трения между винтом и водой.
964. Прежде чем налить в стакан кипяток, в стакан опускают чайную ложку. Объясните, для чего это делают.
Ложка обладает хорошей теплопроводностью и быстро отводит тепло. При резком изменении температуры стакан может лопнуть.
965. Зачем в странах Средней Азии местные жители во время сильной жары носят шапки-папахи и ватные халаты?
Благодаря одежде появляется воздушная прослойка, которая в значительной степени уменьшает теплообмен между телом человека и окружающей средой.
966. Почему снегозадержание, проводимое на полях в засушливых областях страны, не только хорошее средство накопления влаги в почве, но и средство борьбы с вымерзанием озимых посевов?
Рыхлый снег обладает плохой теплопроводностью и замедляет процесс теплообмена.
967. Изменится ли давление воды на дно сосуда (см. рис. 158), если перенести сосуд из теплой комнаты в холодную? Почему в теплой комнате в нижней части сосуда вода будет перемещаться слева направо?
Да. Воздух в левой части сосуда за счет внутренней энергии будет расширяться, увеличивая давление на воду. Она будет перемещаться слева направо.
968. Мальчик сделал термос (рис. 260). Объясните назначение мятой бумаги в крышке ящика, подушек, мятой бумаги, пересыпанной древесными опилками, в нижней части ящика.
Эти материалы уменьшает теплообмен колбы термоса с внешней средой.
969. Почему все пористые строительные материалы (пористый кирпич, пеностекло, пенистый бетон и др.) обладают лучшими теплоизоляционными свойствами, чем плотные стройматериалы?
В их порах содержится воздух, обладающий низкой теплопроводностью.
970. Мальчик зарисовал воробья (рис. 261) один раз летом, а другой раз зимой. Какой из рисунков сделан зимой?
Правый воробей нарисован зимой.
971. В каком направлении, вверх или вниз, движется вода в радиаторе при работе двигателя трактора (рис. 262)?
Опускается вниз, поскольку в радиаторе она охлаждается.
972. Объясните, почему батареи центрального отопления ставят обычно под окнами.
Холодный воздух, поступающий через окно, тяжелее теплого, и поэтому он опускается вниз, где нагревается от батареи центрального отопления.
973. Как образуются бризы? (Бризы — местные ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью с суши на море.)
Днем поверхность суши нагрета сильнее поверхности моря. Теплый воздух с суши поднимается и на его место устремляется более тяжелый и холодный воздух с моря. Ночью все происходит наоборот.
974. Зачем в верхних и нижних частях корпусов проекционных аппаратов, больших электрических фонарей, киноаппаратов делают отверстия?
Для их охлаждения. Если в нижней и верхней частях корпуса есть отверстия, то в нем возникает циркуляция воздуха. Нагретый воздух выходит через верхнее отверстие, а его место занимает холодный воздух, поступающий из нижнего отверстия.
975. В промышленных холодильниках воздух охлаждается с помощью труб, по которым течет охлажденная жидкость. Где надо располагать эти трубы: вверху или внизу помещения?
Охлаждающие устройства надо располагать вверху для осуществления естественной конвекции.
976. Сильная струя воздуха, которая идет на вас от настольного вентилятора, создает прохладу. Можно ли этой струей сохранить мороженое в твердом виде?
Нельзя, т.к. вентилятор нагнетает на мороженое воздух, температура которого все равно больше температуры таяния мороженого.
977. Почему в печах с высокими трубами тяга больше, чем в печах с низкими трубами?
Чем выше труба, тем больше разность давлений на ее концах. Тяга больше.
978. Почему в металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах?
Высокая теплопроводность металла способствует большему охлаждению газов и уменьшению разности давлений на концах трубы. Тяга меньше.
979. Возможны ли конвекционные потоки в жидкостях или газах в искусственном спутнике Земли в состоянии невесомости? (Объясните почему.)
Нет, потому что конвекция осуществляется за счет силы Архимеда, которой не возникает в состоянии невесомости.
980. На рисунке 262 изображена упрощенная схема водяного охлаждения двигателя трактора, которая состоит из рубашки двигателя 1, радиатора 2, трубопровода и вентилятора 3. Объясните, как осуществляется охлаждение цилиндров двигателя. Что произойдет, если уровень воды в системе охлаждения опустится ниже патрубка верхнего бачка радиатора (уровень ав)?
Вода циркулирует по двигателю против часовой стрелки. Она нагревается в рубашке и охлаждается в радиаторе, благодаря чему возникает конвекция. Если вода опустится до уровня ab, ее циркуляция прекратится, двигатель перегреется.
981. Почему грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый?
Грязный снег поглощает больше энергии излучения Солнца.
982. Зачем оболочку стратостата красят серебряной краской?
Для отражения солнечного излучения во избежание перегревания оболочки.
983. Какие почвы лучше прогреваются солнечными лучами: черноземные или подзолистые, имеющие более светлую окраску?
Черноземные.
984. Зачем в железнодорожных вагонах-ледниках, служащих для перевозки фруктов, мяса, рыбы и других скоропортящихся продуктов, промежутки между двойными стенками заполняют войлоком или несколькими слоями каких-либо пористых веществ, а снаружи вагоны окрашивают в белый или светло-желтый цвет?
Для уменьшения теплопередачи и передачи энергии посредством излучения.
985. В каком платье летним днем менее жарко: в белом или в темном? Объясните почему.
В белом, потому что оно поглощает меньше солнечной энергии, передаваемой посредством излучения.
986. Объясните назначение стеклянных рам в парниках.
Стеклянные рамы в парниках хорошо пропускают солнечное излучение, но препятствуют конвекции воздуха. Поэтому температура воздуха в парниках выше температуры внешней среды.
987. Почему вода в открытых водоемах нагревается солнечными лучами медленнее, чем суша?
Вода лучше, чем суша, отражает солнечные лучи.
988. Почему горячая вода, оставленная в термосе, со временем охлаждается?
За счет медленных процессов теплопередачи.
989. Можно ли термос временно использовать для хранения мороженого?
Можно.