Почему вода остывает быстрее чем металл

Почему металл холодный?

Изменчивый металл

Начнём с того, что не всегда предметы из металла холодные. Вспомните, какой становится металлическая ложка в горячей воде. Например, если поместить деревянную ложку в кипяток, она нагреется. Но ложка из металла, побывавшая в кипятке, нагреется намного сильнее. При неаккуратном обращении можно даже ошпариться, забыв металлические столовые приборы в горячей кастрюле или сковороде.

Делиться теплом

Секрет кроется в теплопроводности — способности тела передавать тепло другому телу, от более нагретых частей к менее нагретым.

У разных предметов разная теплопроводность. У металла она чрезвычайно высока. Практически это можно подтвердить с помощью обычного прикосновения к металлическому предмету.

Возьмите в руку любой металлический предмет, например ту же ложку (не побывавшую в кипятке!) или металлические ключи. Нормальная температура нашего тела 36,6°C. Когда мы касаемся менее горячего предмета, чем наше тело, мы сами начинаем передавать ему тепло. Температура поверхности кожи становится ниже, и мы ощущаем холод предмета.

Такая разная теплопроводность

Тепло нашего тела начинает нагревать верхний слой прохладного предмета. Если предмет обладает высокой теплопроводностью (как наши металлические ложка или ключи), то энергия начинает стремительно распространяться по всему предмету. Температура увеличивается несильно, передача тепла продолжается. Однако предмет остаётся всё ещё холодным.

Если же предмет имеет низкую теплопроводность (например, как наша деревянная ложка), то верхние слои нагреваются гораздо быстрее. Зачастую нагрев происходит моментально, и мы даже не успеваем заметить, что предмет был прохладным. Когда тепло передано, теплоотдача практически прекращается. Предмет стал тёплым.

А что происходит с горячими телами?

В горячих предметах процессы протекают в ином порядке. Теплопроводность металлических тел является высокой благодаря свободным электронам, отвечающим за металлическую электропроводность. Электроны в металлических телах стремительно двигаются по всему объёму, перенося тепло во все части предмета.

Если вам понравилась статья, ставьте «лайк»! Ваше мнение очень важно для нас.

Источник

В какой посуде быстрее остынет вода — в металлической или керамической?

Например, если поставить керамическую кружку и металлическую эмалированную. И налить в каждую кипяток.

В какой из них вода быстрее остынет и почему?

А если взять кружку металлическую, но не эмалированную?

Теплопроводность металла обычно выше, чем керамики, поэтому в металлической остынет быстрее. Например, теплопроводность алюминия 220 Вт/(м К), теплопроводность стали намного меньше — от 10 до 70 Вт/(м К) и сильно зависит от сорта стали. Теплопроводность керамики тоже сильно зависит от ее сорта и вида (разных керамик очень много). Например, теплопроводность алюмооксидной керамики может колебаться от 15 до 25 Вт/(м К). И, конечно, очень сильно зависит от толщины и поверхности кастрюли или другого сосуда! Чем тоньше стенки и чем больше поверхность, тем быстрее остывает. В конкретном случае это легко проверить экспериментально: налейте в обе посудины одну и ту же горячую воду и через минуту пощупайте рукой — стенка (снаружи, конечно) какой посуды горячее. Та, в которой стенка горячее, и остынет быстрее.

На мой взгляд в керамике остывает быстрей.Металл,как я думаю дольше сохраняет тепло и нагревается быстрей.Я к примеру так делаю,если мне необходимо быстро охладить только что вскипяченную воду в чайнике.Беру два стаканчика.Наливаю в них из чайника воду и ставлю в холодильник.Минут через пять вода становится градуса на четыре ниже,а через пятнадцать минут — уже прохладная.

Особенно ценится фарфоровая посуда,за то,что она долговечнее,со временем поверхность фарфора остается такой же ровной и блестящей.Такая посуда даже по стоимости дороже керамической.На керамической посуде могут образоваться трещинки,выдающие возраст изделия.

На первый взгляд, обе сковороды одинаковы, но это не так.

1. Относится к легкой посуде тефлоновая сковородка, в силу этого преимущественно блюда «быстрые» готовят на ней. Яичница и рагу получаются на ней лучше. Аналогами чугунной посуды называют тяжелые керамические сковородки, которые равномерно и долго разогреваются. Стейк, блинчики на такой посуде удачнее готовятся.
2. Во всех цветах радуги представлены керамические сковородки, а не как тефлоновые лишь в стандартном черном цвете. Керамика, как доказали ученые, более экологичный материал по сравнению с тефлоном, просто. Особенно опасны поврежденные последние сковородки.
3. Без едких моющих средств, обязательных для тефлоновой, просто под струей горячей воды вы сможете легко отмыть сковородку керамическую , поэтому уход за ней простой.
4. Однако керамика более дорогая. Правда, при постоянном использовании это компенсируется ее долговечностью. Расход масла меньше на тефлоновой посуде для кулинарии.

Керамическая посуда имеет ряд преимуществ: она долго сохранят тепло или прохладу продуктов, которые в ней находятся, блюда в ней не пригарают и получаются очень вкусными, так как томятся,и благодаря этому имеют очень приятный аромат. Да и эстетически красиво такая посуда выгладит. Однако, есть некоторые особенности в уходе за ней. Мыть ее все-таки лучше руками, а не в посудомоечной машине. Мыть ее надо мягкими моющими средствами, не применять металлические мочалки или другие средства, которые могут сделать на ней царапины. После мытья такую посуду надо оставлять до полного высыхания на столе, либо насухо вытирать полотенцем, так как если вода останется в порах, то при следующем применении в такой посуде могут образоваться трещины. А вот если она впитала в себя запахи пищи, то ее можно замочить в подсоленной воде, затем ополоснуть и насухо вытереть.

Источник

Физический диктант 8 класс «Количество теплоты»

Физический диктант (п. 7-9)

От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?

Запишите формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела( выделяемого телом при охлаждении?)

С=920 Дж/кг 0 С (С=820 Дж/кг 0 С ) Что это значит?

Почему металлы остывают быстрее, чем вода?

С _железа =460 Дж/кг 0 С, С _меди =400Дж/кг 0 С. Какое вещество нагреется быстрее на 2 0 С?(на 3 0 С ) Почему?

Физический диктант (п. 7-9)

От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?

Запишите формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела( выделяемого телом при охлаждении?)

С=920 Дж/кг 0 С (С=820 Дж/кг 0 С ) Что это значит?

Почему металлы остывают быстрее, чем вода?

С _железа =460 Дж/кг 0 С, С _меди =400Дж/кг 0 С. Какое вещество нагреется быстрее на 2 0 С?(на 3 0 С ) Почему?

Физический диктант (п. 7-9)

От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?

Запишите формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела( выделяемого телом при охлаждении?)

С=920 Дж/кг 0 С (С=820 Дж/кг 0 С ) Что это значит?

Почему металлы остывают быстрее, чем вода?

С _железа =460 Дж/кг 0 С, С _меди =400Дж/кг 0 С. Какое вещество нагреется быстрее на 2 0 С?(на 3 0 С ) Почему?

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Номер материала: ДБ-744474

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Родным языкам в школах КБР будут обучать по обновленным учебникам

Время чтения: 1 минута

В Госдуму внесли проект о горячем питании для учеников средних классов

Время чтения: 2 минуты

В России объявлены нерабочие дни с 30 октября по 7 ноября

Время чтения: 2 минуты

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах

Время чтения: 1 минута

Названы лучшие по качеству проведения ЕГЭ регионы России

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Почему вода нагревается быстро, а охлаждается так медленно?

Сегодня довести воду до кипения не представляет каких-либо трудностей. Для этого нужно всего лишь включить на кухне плиту и поставьте на нее чайник. Обычно кипячение воды занимает всего несколько минут. Но вы наверняка замечали, что после кипения вода охлаждается до своей первоначальной температуры гораздо дольше. Чтобы остыть до двадцати градусов по Цельсию может потребоваться несколько часов (в зависимости от конструкции чайника). Почему вода нагревается быстро, а охлаждается так медленно?

Быстрый нагрев и медленное охлаждение

Давайте рассмотрим это явление на примере металлического чайника, наполненного водой. Вода, которую нужно нагреть от нормальной комнатной температуры (около 20 градусов по Цельсию) до температуры кипения, должна преодолеть разницу в 80 градусов. При этом она поглотит определенное количество энергии, которая преобразуется в кинетическую энергию молекул воды.

Количества тепла, необходимое для нагрева тела определенной температурой, можно рассчитать с использованием следующего соотношения:

Q = масса тела * удельная теплоемкость * разница температур

Из этой простой формулы есть несколько интересных следствий. Чем больше масса тела, тем больше тепла оно потребляет. Разные вещества потребляют разное количество энергии. Чем выше желаемая температура, тем больше энергии нам потребуется на нагрев.

Охлаждение работает точно так же, но с одним небольшим отличием — тепло в этом случае передается от горячей воды во внешнее пространство вокруг чайника.

Температура варочной панели обычно составляет несколько сотен градусов Цельсия. Поэтому она может передавать значительное количество энергии в воду и быстро нагревать ее до температуры, при которой она начинает испаряться (100 °С) Для такого же быстрого охлаждения нам понадобится такая же большая разница температур – температура внешней среды должна быть минус несколько сотен градусов Цельсия. Безусловно, ничего подобного в природе не встречается, поскольку минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной -273,15°С (абсолютный ноль температуры). А наш хладагент (воздух вокруг чайника) имеет температуру около + 20 °C. Таким образом, охлаждение происходит намного медленнее, чем нагрев воды.

Тепло — вид энергии

Большинство людей недооценивает количество энергии, которую потребляет вода для ее нагрева. Для нагрева 1 кг воды на 1 градус требуется 4187 Дж. На первый взгляд это не очень интересно.

Но представьте, что мы приложим то же количество энергии не для нагрева 1 кг воды, а для ее ускорения (кинетическая энергия).

Источник

5 аномальных фактов о воде

Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым.

Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую — холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо.

Почему же так происходит?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.

К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.

Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.

3. «Стеклянная» вода

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.

Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?

При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

4. Квантовые свойства воды

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.

Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

5. Есть ли у воды память?

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.

Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.

Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

Источник