




已阅读5页,还剩8页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
探究牛顿的冷却模型,一、理论支持 牛顿冷却定律 (Newtons law of cooling):,温度高于周围环境的物体向周围媒质传递热量逐渐冷却时所遵循的规律。当物体表面与周围存在温度差时,单位时间从单位面积散失的热量与温度差成正比。 牛顿冷却定律是牛顿在1701年用实验确定的,在强制对流时与实际符合较好,在自然对流时只在温度差不太大时才成立。 是传热学的基本定律之一,用于计算对流热量的多少。,实习环境:家中方案设计: 实验原理:牛顿的冷却定律: 实验步骤: 1、用温度计测环境温度。 2、取1杯50C的水,测其冷却至48、45、43所用的时间。 3、记录上述实验数据,验证牛顿的冷却模型,二、实验验证,二、实验验证,家中温度:13 分析:经牛顿冷却定律计算出的环境温度 与实际所测的家中温度相近。 实验结论:温度高于周围环境的物体向周围媒介传递热量逐渐冷却,遵循牛顿的冷却定律。,1、一杯开水的温度降到室温大约需要多少时间? 答:一般情况下,开水的温度是100,室温是26时,所以一杯250ml的开水冷却至室温大约需12h。,三、实验探究,2、应在炒菜之前多长时间将冰箱里的肉拿出来解冻? 答:运用牛顿冷却定律可知,炒菜之前大约10min应将冰箱里的肉拿出来解冻,这样既有利于切又能保持肉味的鲜美。,三、实验探究,3、在寒冷的冬季,是冷水管容易结冰,还是热水管容易结冰? 答:热水管容易结冰,如果从Mpembe效应的蒸发角度看,在热水冷却到冷水的初温的过程中热水由于蒸发会失去一部分的水,质量较少,令水较容易冷却和结冰,这样热水就可能较冷水早结冰,但冰量较少,从溶解气体对流和周围事物等方面考虑,热水管较冷水管先结冰。,三、实验探究,四、提出挑战,Mpemba 效应,姆潘巴在坦桑尼亚的马干巴中学读三年级时,校中的孩子们做冰淇淋总是先煮沸牛奶,待到冷却后再倒入冰盘,放进电冰箱。为了争得电冰箱的最后一只冰盘,我决心冒着弄坏电冰箱的风险而把热牛奶放进去了。一个多小时以后,我们打开电冰箱,里面出现了惊人的奇迹:我的冰盘里的热牛奶已结成坚硬的冰块,而他们的冰里还是稠稠的液体。我飞快地跑去问物理老师,他淡淡地回答说:“这样的事一定不会发生。“,四、提出挑战,Mpemba 效应,进入高中后,在学习牛顿冷却定律时,我又问物理老师,他同样轻率地否定了我的观察。我继续述说我的理由,可老师不愿意听,在一旁的同学们也帮着老师质问我:“你究竟相不相信牛顿冷却定律?“我只好为自己辩解:“可定律与我观察的事实不符嘛!“在同学们的讪笑声中,老师带着无可奈何的神情说道:“你说的这些就叫做姆潘巴的物理吧!“从此以后,“姆潘巴的物理“便成了我的绰号,只要我做错一点,同学们就马上说“这是姆潘巴的什么。“尽管如此,我仍然坚信我的观察是正确的,其中可能包含着更为深刻的道理。,四、提出挑战,Mpemba 效应,就在这一年,坦桑尼亚最高学府达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯波恩博士来我校访问,我决心求助于博士,我向他讲述了我的奇遇。他先是笑了一下,然后认真地听取了我的复述,博士回校后亲自动手并观察到了同一事实。他高度评价了我的观察,他说:“姆潘巴的观察,事实上提出了权威物理学家可能遇到的危险,同时也对物理教师提出了一个感兴趣的问题。“,四、提出挑战,Mpemba 效应,1.冷却的快慢不是由液体的平均温度决定的,而是由液体上表面与底部的温度差决定的,热牛奶急剧冷却时,这种温度差较大,而且在整个冻结前的降温过程中,热牛奶的温度差一直大于冷牛奶的温度差。 2.上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快。 基于以上两方面的理由,热牛奶以更高的速度冷却着,这便是热牛奶先冻结的秘密。,是真的吗,基于热牛奶先冻结的解释,我们“猜想“:在发生严重冰冻的日子里,热水管应该先于冷水管发生冻结,是不是这样呢?,反思,冷牛奶从初温开始到冻结所需时间为t1,热牛奶冷却到初温所需时间t2,则热牛奶从初温开始到冻结所需的全部时间为t1+t2。 显然有(t1+t2)t1.推导出如下结论:热牛奶先冻结的现象不可能发生。 如果发生了热牛奶先冻结的现象,则必然导出(t1+t2)t1的结
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 陕西服装工程学院《大学体育模块》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 衡阳科技职业学院《效果图2》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 西安信息职业大学《美学与人生》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 四川护理职业学院《田径教学与训练Ⅱ》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 西南交通大学希望学院《钢筋混凝土肋梁楼盖设计》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 益阳师范高等专科学校《体育与健康产业研究专题》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 江西科技学院《病原生物学与医学免疫学》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 安徽医科大学临床医学院《动物生产》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 珠海格力职业学院《多声部音乐分析与写作专业理论教学》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 太湖创意职业技术学院《优油画基础3》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 河南省郑州市管城回族区2024-2025学年数学五年级第二学期期末联考试题含答案
- SEAtech 石油石化ICS网络安全解决方案
- 班级管理中的法治教育实践
- 高二【数学(人教A版)】用空间向量研究距离、夹角问题(2)-教学设计
- 智能化、数字化转型
- 天津中考英语2020-2024年5年真题汇编-学生版-专题09 短文首字母填空
- 中山市第一中级人民法院保险纠纷审判白皮书(2021年-2023年)2024年11月
- 综合机电供应及安装专业分包工程机电系统调试方案
- 供应室安全目标
- 城市轨道交通车辆智慧运维系统技术规范
- 高等数学基础-005-国开机考复习资料
评论
0/150
提交评论