妈妈,冰块在奶茶里融化很慢?那在热水里融化肯定很快吧,那100°的热水和0°以下的冰水哪个厉害些,是不是他们融化了就会是50°了?带着疑问,我准备在家里做一做实验。
研究的问题:
1.同一体积的热与冰,谁能战胜谁?温度的变化
2.不同体积,100°热水与冰的变化一样吗?
3.融合放置的容器会有影响吗?
实验过程:
1.实验材料:
量杯、量筒、准备20ml\50ml\100ml\200ml 的结冰水和100°的热水。不同大小的融合容器(窄口杯、宽口碗)、计时器。
2.实验过程:
通过对测量同一体积热水遇到冰的融化速度和冰块充分融化后的温度,查看热水和冰哪个厉害?
3.实验测量结果
实验结果:
1:我看到冻成冰块的时候,会比水的体积要增大,纸杯出现了胀裂。
2.我感觉冰比100°的热水要厉害,他们融化了温度都在20°左右,小于50°。
3.融化速冻和融化后的温度随着体积的大小有增加的趋势。
我的提问:
冰比热水要厉害,那具体是什么原因呢?
大自然存在的哪些我们肉眼看不见的隐形较量呢?
我的百度搜查:
1.当冰块被放入热水中,冰块会吸收热量并逐渐融化。这个过程会导致热水中的内能减少,因为热量被用来打破冰块的固态结构。内能的减少会导致热水的温度下降,热水变得更冷。 这一现象说明热量可以转化为物质的相变潜热,即冰融化的热量。
2.1. 冰块放入水中快速融化的原因在于水的比热容高于冰。水的比热容大约是4.2×10^3 J/(kg·°C),这意味着一定质量的水温度变化一度,需要吸收或释放4.2×10^3 J的热量。而冰的比热容远小于水,因此在相同热量作用下,冰的温度变化远大于水。当冰块放入水中,热量迅速从水传递到冰块,使冰融化。同样地,将一瓶热水放入冷水中也会快速降温,这是因为热量会从高温的水传递到低温的冷水,直至两者温度接近。由于水的比热容高,水能够吸收或释放大量的热量而温度变化不大,因此热水在冷水中迅速失去热量,温度降低。 水的高比热容解释了为什么冰水混合物的温度会保持在0°C附近。当冰开始融化时,它吸收热量而温度保持不变,这直到所有冰都融化为止。同样,当水冷却至0°C时,它开始结冰而温度仍然保持在0°C。这是因为水在凝固或融化过程中需要吸收或释放大量的热量,而这些热量主要用于改变水的状态,而不是升高或降低其温度。
3.因为水的密度大,冰的密度小,结冰后,分子间空隙变大,而总质量不变,所以体积会变大,而且水的密度是1,冰是0.9.
其他小问题:
空调制冷比制热快,是不是和热水和冰的原理一样?