作者DKer ()
看板tutor
标题Re: [解题] 国二自然-水的温度问题
时间Mon Sep 14 21:45:41 2009
※ 引述《tearcolor (21days Japan)》之铭言:
: ※ 引述《DKer ()》之铭言:
恕删
: : 最常拿出来的例子就是水
: : 在理化课本里都会加注说:"水在0~4度C间不产生对流"
: 依照你查到的资料呢,这情形很明显就是说,水在0~4度间没有对流,意思就是密度固定啦
: 密度<=>对流
: : "因为"水在这段温度范围里是热缩冷胀
: 因为热缩冷胀,所以"密度改变"但"不会有对流"的情形吗?
: 又 流体是热胀冷缩或热缩冷胀对於对流的关系是
: 热胀冷缩=>有对流
: 热缩冷胀=>无对流
我的意思不是这样,这两件事情没有绝对关联,是我没有表达完整m(_ _)m
我不明白的是为何当湖底的水是4度C的时候
还会有对流现象
湖底以上的水密度都比湖底水小,照理说湖底水无法往上升,
上层水也无法下降,於是不会产生对流啊?
如果画个图来说的话,应该会是这样
│ 4度C水 │ 表面加热 │ 5度C以上的水 │
│ │ ==========> │ │
│ 4度C水 │ │ 4度C水 │
└─────┘ └────────┘
因为一开始是4度C水了,所以表面再加热,也不会使表面水的密度大到往下沉
於是不会产生对流
另一种结冰的状况也是类似
这是我的想法
如果这样是对的,那麽"只要水温有梯度,就会有对流"这个命题就不对了
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我抓到我的盲点了......
若是符合我的假设,则表面边界层还是有对流,只是与底层水无关
若不符合我的假设,则传导影响大,整个水体都会加入对流
: 那跟你查到的不一样了喔,但我可以说,你要不严格来说,水在0~4度间的性质
: 密度改变的确非常的小,无论多小,他都叫有对流,只是常常他的order跟整个系统scale
: 比,小到可忽略.
: : 在温度上升的过程中,密度不减反增
: : 设想一个例子:
: : 假如拿一个够大,使传导不那麽明显的容器装满0度C的水,从底缓缓部加热
: : 一开始只有底部的水受热,温度慢慢由0增加到4度C
: : 这时候底层水的密度渐渐增大,大於整体0度C的水,因而不会被浮力往上推
: : 一直到超过4度C之後,密度再度减小了,等到密度比上层0度C的水小的时候
: : 底层水就开始因为浮力而往上浮了,这时候才会产生"对流"
: : 所以我认为造成对流的直接原因是"密度",而不是温度
: / \ 就跟你说温度与密度是dependent了咩,我说白话的
: 我家很多房子=>我靠房租收了很多钱=>我是有钱人
: 你要跳过房子说:你是有钱人直接的原因是因为有很多钱而不是因为你家很多房子
: 那我也没意见喔
对啦 这是我龟毛的地方
因为我觉得用温度来解释会产生例外,看起来不开心
所以我都会用密度来解释给学生听
: : 有温度梯度也有可能不对流。
: 在自然情形下,你觉得支持你这句话的证据是从何来?
: : → DKer:对流是因为密度,不是温度吧? 4度C的水永远在最底层不往上对流 09/14 02:57
: : 就是这样
: : 因为上层的水从4度C开始加热,随着温度上升,密度永远小於底层的4度C水
: : 因此不会往下沉降,底层水也不会上浮
: 也就是说,只有表面边界层的温度增加而已,表面以下的温度永远维持4度
: 因为不对流也不传导,只有表面受热而已,你觉得这种论点适当吗?
嗯...我不明白不适当在哪里~"~
就我的假设来看这样是合理的吧?
: : 或者严谨一点应该说:对流与底层的4度C水无关
: : 在接近水面的地方还是会因为传导影响而产生对流
: : 注意这题是讨论"湖",也就是他够深、够大到光靠传导无法改变底层水温
: 这三句讲的最对啦~你讲到重点啦,"严谨"两个字嘛,所以你觉得题目给的情形
: 有严谨到可以让你判定整个湖里面是没对流的吗?有说湖够深吗?有说外来能量吗?
: 依照国中生的基础我想是不会考虑到这种严谨性的问题,只会想到
: "4度水密度大所以在底下"+"表面是0度" =>(底面)4~~~~0(表面) =>C>B>A
: 题目给的条件要判断出这种情形 比 要判断出 A=B=C 这种不对流的情形 合理多了
对
其实光就题目跟答案来说我跟你的看法完全相同
国中的题目为了简洁就会变得不够严谨,会套上许多"想当然耳"的简化假设
: : 推 umdm:对流是因温度 不是密度= = 还是会向上对流 不然你把4度C的水 09/14 03:02
: : → umdm:和其他温度的水装在一起 不会对刘扩散?? 09/14 03:02
: : → umdm: 对流扩散 09/14 03:03
: : 如果4度C的水在最底部,其他温度在上层,容器又够大可以忽略传导
: : that's right.
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◆ From: 61.230.3.41
※ 编辑: DKer 来自: 61.230.3.41 (09/14 21:53)
1F:→ Qcloud:这个国中的题目我突然觉得他变得好复杂XD... 09/15 09:35