Децкая зодача по физеке

[Speedy Gonzales]

Два стакана воды: горячей 90С и холодной 18С. Какой замерзнет быстрее на холоде (-5С)? Как объяснить школьнику?
Нашелк на одном форуме.

[Aram Hambardzumyan]

Originally Posted by Speedy Gonzales

Как объяснить школьнику?

мой вариант:
при остывании горячая вода пройдет через температуру холодной воды, и на остывание до этой температуры затратит время. а дальше будет остывать так же, как и холодная. следовательно, горячая замерзнет позже

[Speedy Gonzales]

А если учесть что горячая будет испаряться быстрее?

[Aram Hambardzumyan]

в условиях не сказано, прикрыты ли стаканы чем-либо, из одинаково ли они материала, формы, содержат ли одинаковое кол-во воды? если уж делать упор на такие детали, то задача превращается из качественной в количественную, и тогда просто знакомишь школьника с нужными формулами и объясняешь их применение

[analyst]

во время остывания вода отдает количесто теплоты равное Q=cm(d)t при этом дt1>dt2 , следовательно Q1>Q2 . Если учесть что количество теплоты отдается равномерно ,то тот что гоерячее дойдет до 0 гдадусов позже.

[Obelix]

Еще надо учесть то, что удельная теплоемкость вещества меняется с температурой.

[who]

Originally Posted by Obelix

Еще надо учесть то, что удельная теплоемкость вещества меняется с температурой.

незначительно

[analyst]

Обьем тоже... Но в случае с водой незначительно..

[Hector]

esli obe emkosti s vodoi stoyat dopustim v morozilke, to emkost' s goryachei vodoi rastopit chast' l'da pod soboi, zatem eta chast' primerznet k emkosti (nu kak yazik k metallu v xolod) chem i obespechit bolee tesnii kontakt s xolodnoi sredoi i luchshuiu teploprovodnost' => teplaya voda zamerznet bistree. ?

[Speedy Gonzales]

http://math.ucr.edu/home/baez/physic...hot_water.html

[Hector]

Surroundings -- A final difference between the cooling of the two containers relates not to the water itself, but to the surrounding environment. The initially warmer water may change the environment around it in some complex fashion, and thus affect the cooling process. For example, if the container is sitting on a layer of frost which conducts heat poorly, the hot water may melt that layer of frost, and thus establish a better cooling system in the long run. Obviously explanations like this are not very general, since most experiments are not done with containers sitting on layers of frost.

[greka]

Originally Posted by Aram Hambardzumyan

в условиях не сказано, прикрыты ли стаканы чем-либо, из одинаково ли они материала, формы, содержат ли одинаковое кол-во воды? если уж делать упор на такие детали, то задача превращается из качественной в количественную, и тогда просто знакомишь школьника с нужными формулами и объясняешь их применение

"качества" внешних условий неважны - главное, чтоб (текущие) внешние условия для обоих стаканов были одинаковы, "симметричны" (крышка открыта, подкладка под стаканом - одинаковая, и т.д.)

охлаждение обоих стаканов проходит по одной и той же временнОй кривой - стакан не может охлаждаться рывками, не так ли :-? (ни в формулах испарения, теплоотдачи и пр., кторые ДАЖЕ ЕСЛИ и захотите учесть, нет точек неопределенности функций - все они непрерывны)

в задаче лишь сдвинули начальные точки на временнОй кривой для этих стаканов. Сдвиг по фазе.

а изменение объема за счет испарения во время охлаждения не может быть рассмотрено (даже если бы влияло в к-л пределах на скорость охлаждения), ибо ПОВЕРХНОСТЬ ИСПАРЕНИЯ - этот источник НАИБОЛЬШЕЙ потери теплоты -постоянен, даже если испарение имеет решающее значение.

Стаканы ведь - не трапеции , а цилиндры.

П.С. "я не зануда. Зануда - не я." /мантра/

[Speedy Gonzales]

Originally Posted by Hector

а ищщо есть такая вешь как конвекция.
Гарик так этот черномазый -то как раз и утверждает, что в зависимости от начальной температуры функцуия температуры от времени охлаждения может имет оочень разный вид. И уш точно не линейный. Токо все это байки.
Наука ДОПУСКАЕТ замерзание теплого стакана быстрее, при равных условиях, но практика такого по-моему не сделает.

[greka]

о линейности я не говорил - лишь о непрерывности.

да пойми - холодный стакан когда-то был горячим, верно ?

и он, дойдя до "прохладного этапа", проходил через температурные точки "ы1", "ы2" , "ы3", ..., "ыN".

верно?

Потому разница в стаканах - лишь в разнице во времени, потому что, как я уже говорил, температура изменяется ПЛАВНО, а не скачкообразно.

[Aram Hambardzumyan]

Originally Posted by greka

холодный стакан когда-то был горячим, верно ?

и он, дойдя до "прохладного этапа", проходил через температурные точки "ы1", "ы2" , "ы3", ..., "ыN".

верно?

Потому разница в стаканах - лишь в разнице во времени

это не так, поскольку в задаче нет никаких данных о том, что этот стакан был горячим и остывал в этих же условиях, что и нынешний горячий стакан. поэтому их охлаждения дейстительно могут разниться