当前位置:首页 > 科学课件 > 正文内容

100度的水烫还是100度的油烫?为什么?

zhao_admin11个月前 (06-28)科学课件206

答案:100度的水比100度的油烫,给人造成的烫伤更严重。 温度是什么?究其微观机理,是分子原子的运动程度。温度越大,这种运动越激烈,越无序。人触碰100度的水或是油,很容易被烫到,这时第一个反应是感觉到疼。从物理角度看,是外界分子、原子强烈的与你手指上的分子、原子对撞。烫伤主要是物质释放热量,而人体吸收过多热量造成的。

不同的人、不同部位的皮肤对烫伤的反应是不一样的,所以我们这个题目的前提是假设同一个人、同一个部位,去实验、去判定:100度的水烫还是100度的油烫?为什么?一、沸点在标准大气压下(101.325kPa),纯水的沸点为100℃;在常压下,水沸点为99.975摄氏度。所以在这个题目下,水是达到沸点的,变成部分水蒸气、部分100℃的开水。同时水在达到100度后,要继续吸收热量才能转化为水蒸气,所以水蒸气的热量多一些。同时由于水蒸气流动性更好,所以100度的水与身体接触更快。

而油的沸点不是固定的,通常食用油的沸点一般都在200℃以上。其中花生油、菜子油的沸点为335℃,豆油为230℃。所以这个题目下,油是没有达到沸点的,是液态的,所以与身体接触比水慢。

二、比热因为水的比热大,相同温差传热量大。同样少量的液体,水的比热是非常大的,要高于油1倍左右。所以人在触碰100度的水时,水散热能力更强,给人造成的烫伤更严重。

三、导热系数水在100℃ 时,导热系数是0.683W/m.K。水的导热比油好,如果是同等面积的皮肤接触油和水的话,接触时间也相同,水会造成更严重的皮肤应激反应。

四、接触时间如果接触时间是1秒钟,那就是差不多的烫伤了,因为时间太短,两种物质释放出的总热量类似。

如果接触时间在10秒左右,100度的水释放出的热量比油要多,所以就烫得严重了。

结语:一旦被开水、蒸汽、热油等烫伤,应立即用冷水冲洗15分钟以上,降低局部温度,减少创面的进一步损伤,也可减少疼痛,再及时就医确定用药。

温度其实是力学中的一个载荷,我们叫它温度载荷,主要是热胀冷缩引起结构内部应力的变化。我也曾写过多篇关于热应力的文章,有兴趣的可以检索一下。所以,我对这个问题也有自己的答案。这个问题中,水和油虽然都是100摄氏度,但是由于对流换热系数的不同,单位时间内传递的热量有差异。单位时间内,传递热量多的,人体会更快的感觉到烫。那么,到底是水还是油呢?

1、温度是什么?发现一个奇怪的问题,尽管回答的人较多,但是都没有明确给出温度到底是什么,可能是觉得温度太基础了。但是,如果不知道温度是什么,那么可能无法继续下面的热量传递。

要知道,温度其实是我们人为定义出来的。早期的时候,人们觉得温度高的烫人,温度低的冻人。科学家为了衡量,就定义了一个温度标准。沸水对应的温度是100℃,冰水混合物对应的温度是0℃,这是摄氏温标的定义。一年四季的温度变化,是我们最直观的感受,如下图。

上图中,出现了另一个温标,华氏温标℉,这也是一个较为常见的温标,主要是美国人在用。此外,在学术上,著名的温标是开尔文温标,也叫热力学温标K。除了这些温标外,还有其他很多的温标,如下图,它们之间都有转换关系。

说到开尔文温标,这里不得不要提一下,绝对零度就是K=0对应的温度。实际上,这个绝对零度一直是神一般的存在,只可仰望,无法企及。我曾经在某大佬关于绝对温度的问答跟了一贴,说的是“如何测量绝对温度?”结果引来一堆人攻击。事实是,既然无法实现,当然也就无从测量了。

回到正题,绝对零度其实是物体内部粒子静止时候表现出来的温度。宏观上,物体可以静止、可以运动。在微观上,组成物体的粒子始终处于运动的状态(上图),有运动就有能量。宏观角度来说,粒子运动表现出来的能量,就是物体的内能。内能的一个衡量,就是温度。所以,温度宏观上表示物体的冷热程度,微观上表示物体内部分子热运动的剧烈程度。

2、传递热量的时间如何衡量?既然温度是衡量物体内部分子热运动的,那么只要温度相同,不同物体内部的分子热运动应该都是接近的。我们如果用仪器来测量题主所说的100℃的水和油,得到的温度显然都是100℃。但是,如果你细心,且用的温度计是基于热传导原理,那么你应该会发现温度计升温的速度不一样。也就是说,不同的材料(液体),热量的传递是不一样的。

前几天,我刚计算过沸水煮密封玻璃瓶,里面用到了一个物理参数,沸水的对流换热系数是2500w/m2k,这个数据表示单位面积内,温度变化1K所传递的热量。而空气的对流换热系数约8w/m2k,非常小的一个数据。这也就意味着,同样的100℃,水和空气中的物体,升温的快慢会有显著的差别。对流换热系数越高,代表着热量的传递速度越快。这个系数与温度和流速密切相关,也不是一个正比的关系,如下图。

100℃的时候,油还没有开始沸腾。通过查阅资料,油类的对流换热系数在50-1500之间,远低于水的对流换热系数。这也就意味着,同样的物体浸入100℃的水和油中,在水中的物体温度上升更快。

人体感觉到烫,就是由于热量传递到人体后,单位面积内的热量超过了人体承受的范围,人体局部温度过高。相同的情况下,在100℃的水中的人体,温度上升更快,热量传递更快,所以更早会感觉到疼痛,表现的结果就是,更疼。

3、总结相同的条件下,水和油的对流换热系数级别不一样,水的对流换热系数要远大于油的对流换热系数。物体在水中热量的传递更快,温度也就升的更快。以人体来说,人体在水中会更快感觉到烫人,表现出来的结果就是100℃的水更“烫”。

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由PPT写作技巧发布,如需转载请注明出处。

本文链接:http://www.ppt3000.com/post/70812.html

分享给朋友:

相关文章

人教版高中化学

人教版高中化学

黄冈名师课堂升级版人教版高中化学选修5王恩逢(800×496视频)百度网盘 链接: 提取码: 9yn2 若资源有问题欢迎追问~ 高中化学选修5有机化学基础第三节蛋白质和核酸课件 人教版 高中化学名校试题选粹测试卷新课标人教版 高中化...

小学三年级上册科学知识点总结(小学三年级上册科学知识点总结人教版)

小学三年级上册科学知识点总结(小学三年级上册科学知识点总结人教版)

小学英语知识点总结?小学英语语法总结:1.一般现在时态。要注意主语是第三人称单数时,谓语动词要加s。2. 现在进行时态。要注意不要丢掉be动词以及动词ing的变化形式。3一般过去时态。要注意不规则动词过去式的变化。三年级科学上册塑料知识点?...

四年级数学脑筋急转弯

四年级数学脑筋急转弯

脑筋急转弯中的问题通常要求在语言形式上采用各种语义策略,突破人们的惯性思维。本文旨在从语音歧义、词汇歧义、结构歧义对脑筋急转弯进行分析,从而使人们对脑筋急转弯有更多的了解,同时也有助于脑筋急转弯的进一步扩展。以下是我为大家准备的 四年级数...

关于化学变化、性质,物理性质、变化的题~~

关于化学变化、性质,物理性质、变化的题~~

1是物理变化2是化学变化3是化学性质4是物理性质5是化学变化6是物理性质7是化学性质在变化过程中有新物质生成的是化学变化,否则是物理变化(例如一些物态的变化,水结成冰..)化学性质注重一个“能”,例如上面的3物理性质就容易区分啦 请问有没有...

如何教宝宝说话?

如何教宝宝说话?

T:怎么可以教好宝宝说话? 根据宝宝普遍发展规律,多数宝宝在6.7个月时才会开始理解语言的意思,在10-18个月时,才会慢慢开始说话,进行语言表达。 但事实上,很多孩子都是不按套路发展,到了该会说话的时候却依旧不言不语,于是,家长们往往都...

小学六年级现代诗歌大全急急急

小学六年级现代诗歌大全急急急

  星星 我们是小苗 我们在成长 老师就如春日的阳光 不火烈、不烧灼 带给我们成长所需的营养 一双双捏着铅笔的小手 渐渐 握起钢笔 写起行书 我们是小苗 我们在成长 老师就如夏日的清风 不急骤、不凛冽 教给我们做人要知的道理 一双双渴求知识...