作者void (Not rejected again)
看板Physics
标题Re: [问题] 隔水加热的水会不会沸腾
时间Thu Dec 6 01:17:16 2007
※ 引述《ewings (火星人当研究生)》之铭言:
: ※ 引述《syn (sss)》之铭言:
: : 将一容器a,里面装水,
: : 用较大的容器b隔水加热,底部不接触
: : 即a为悬浮在b容器中,两容器的导热效果佳
: : 不考虑热量散失,则容器a的水会不会沸腾??
: : 我的想法是 不会沸腾,但有点不确定
: : 因为我不确定100度的水及水蒸气彼此之间会不会达热平衡??
: 答案是..........会,但是所需要的时间是无限长
: http://thermalmotion.net/b1.png
: 这个图是一般蒸气机的热力循环,上半部1-2的部份就是沸腾的过程
: 从图上的线可以看到,水得到能量,由1升到转折点1'再至2,其间的熵是增加的
: 若水要释放能量,就必须降压降到3,也就是降温,再冷却释放能量到4
: 不过2-3-4的过程却是发生在杯子外
: 但是在容器a中的水,位置却是在1,因此b容器中,状态在2的水蒸气
: 要将能量传给a中的容器,由2到1,代表需要降低熵,而熵是无法逆转的
问题在於 为什麽是b的"水蒸气"传热给a的水?
a容器浮在水中 如果b没有被蒸乾 b的水也是可以传热给a
而达到沸腾时 b的水的温度也是100度C
而且 entropy并不是不能逆转 这样的讲法有语病
应该说system和environment的总和entropy一定要变大
但是单独system的entropy是可以变小的
: 所以需要无限长的时间,至宇宙毁灭,方能让a容器中的水沸腾
: 或是必须将b容器密闭,使压力上升,而a容器保持开放,如此便能将
: a容器中的水,相对转换为3的状态
这样想好了 若是假设容器传热效率极高热阻的可能性先忽略
(除非热阻为零不然传热一定要有温差)
那整个问题可以想成一块放在金属在一锅沸水中 整锅水都会沸腾
在该假设下那块金属有没有把水隔成两半并不影响水会不会沸腾
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