將一容器a,裡面裝水,

用較大的容器b隔水加熱,底部不接觸

即a為懸浮在b容器中，兩容器的導熱效果佳

不考慮熱量散失，則容器a的水會不會沸騰??


我的想法是 不會沸騰，但有點不確定

因為我不確定100度的水及水蒸氣彼此之間會不會達熱平衡??



--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 123.252.51.44

> -------------------------------------------------------------------------- <

發信人: [email protected] (walter), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: 交大資科_BBS (Mon Dec 3 00:12:12 2007)
轉信站: ptt!ctu-reader!ctu-gate!news.nctu!news.ntu!news.ee.ttu!csnews.cs.nctu!

==> 在 [email protected] (sss) 的文章中提到:
> 將一容器a,裡面裝水,
> 用較大的容器b隔水加熱,底部不接觸
> 即a為懸浮在b容器中，兩容器的導熱效果佳
> 不考慮熱量散失，則容器a的水會不會沸騰??
> 我的想法是 不會沸騰，但有點不確定
> 因為我不確定100度的水及水蒸氣彼此之間會不會達熱平衡??

我覺得會。水會沸騰是因為溫度到了沸騰的溫度，依題意
a 容器導熱佳，所以 a 內的水也會到沸騰的溫度，所以也
會沸騰。
--
* Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: a80481ivan (阿傻) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Wed Dec 5 19:51:17 2007

※ 引述《[email protected] (walter)》之銘言：
: ==> 在 [email protected] (sss) 的文章中提到:
: > 將一容器a,裡面裝水,
: > 用較大的容器b隔水加熱,底部不接觸
: > 即a為懸浮在b容器中，兩容器的導熱效果佳
: > 不考慮熱量散失，則容器a的水會不會沸騰??
: > 我的想法是 不會沸騰，但有點不確定
: > 因為我不確定100度的水及水蒸氣彼此之間會不會達熱平衡??
: 我覺得會。水會沸騰是因為溫度到了沸騰的溫度，依題意
: a 容器導熱佳，所以 a 內的水也會到沸騰的溫度，所以也
: 會沸騰。

我也覺得會。

我的想法是

既然他都說導熱效果佳(如果是非常好)

想成沒有容器就好了阿!!

--
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◆ From: 140.122.225.105

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: ewings (火星人當研究生) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Wed Dec 5 23:41:14 2007

※ 引述《syn (sss)》之銘言：
: 將一容器a,裡面裝水,
: 用較大的容器b隔水加熱,底部不接觸
: 即a為懸浮在b容器中，兩容器的導熱效果佳
: 不考慮熱量散失，則容器a的水會不會沸騰??
: 我的想法是 不會沸騰，但有點不確定
: 因為我不確定100度的水及水蒸氣彼此之間會不會達熱平衡??

答案是..........會，但是所需要的時間是無限長

http://thermalmotion.net/b1.png

這個圖是一般蒸氣機的熱力循環，上半部1-2的部份就是沸騰的過程

從圖上的線可以看到，水得到能量，由1升到轉折點1'再至2，其間的熵是增加的

若水要釋放能量，就必須降壓降到3，也就是降溫，再冷卻釋放能量到4

不過2-3-4的過程卻是發生在杯子外

但是在容器a中的水，位置卻是在1，因此b容器中，狀態在2的水蒸氣

要將能量傳給a中的容器，由2到1，代表需要降低熵，而熵是無法逆轉的

所以需要無限長的時間，至宇宙毀滅，方能讓a容器中的水沸騰


或是必須將b容器密閉，使壓力上升，而a容器保持開放，如此便能將

a容器中的水，相對轉換為3的狀態

--
諾貝爾和平獎的得主與航太工程師的不同之處在於...
前者只能打打嘴砲看看能不能打動想打仗的領導人和腦殘的追隨群眾
後者直接讓武器的價格上漲600倍

--
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◆ From: 203.203.146.101

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: void (Not rejected again) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 01:17:16 2007

※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言：
: ※ 引述《syn (sss)》之銘言：
: : 將一容器a,裡面裝水,
: : 用較大的容器b隔水加熱,底部不接觸
: : 即a為懸浮在b容器中，兩容器的導熱效果佳
: : 不考慮熱量散失，則容器a的水會不會沸騰??
: : 我的想法是 不會沸騰，但有點不確定
: : 因為我不確定100度的水及水蒸氣彼此之間會不會達熱平衡??
: 答案是..........會，但是所需要的時間是無限長
: http://thermalmotion.net/b1.png
: 這個圖是一般蒸氣機的熱力循環，上半部1-2的部份就是沸騰的過程
: 從圖上的線可以看到，水得到能量，由1升到轉折點1'再至2，其間的熵是增加的
: 若水要釋放能量，就必須降壓降到3，也就是降溫，再冷卻釋放能量到4
: 不過2-3-4的過程卻是發生在杯子外

: 但是在容器a中的水，位置卻是在1，因此b容器中，狀態在2的水蒸氣
: 要將能量傳給a中的容器，由2到1，代表需要降低熵，而熵是無法逆轉的

問題在於 為什麼是b的"水蒸氣"傳熱給a的水?

a容器浮在水中 如果b沒有被蒸乾 b的水也是可以傳熱給a

而達到沸騰時 b的水的溫度也是100度C


而且 entropy並不是不能逆轉 這樣的講法有語病

應該說system和environment的總和entropy一定要變大

但是單獨system的entropy是可以變小的

: 所以需要無限長的時間，至宇宙毀滅，方能讓a容器中的水沸騰
: 或是必須將b容器密閉，使壓力上升，而a容器保持開放，如此便能將
: a容器中的水，相對轉換為3的狀態

這樣想好了 若是假設容器傳熱效率極高熱阻的可能性先忽略

(除非熱阻為零不然傳熱一定要有溫差)

那整個問題可以想成一塊放在金屬在一鍋沸水中 整鍋水都會沸騰

在該假設下那塊金屬有沒有把水隔成兩半並不影響水會不會沸騰



--
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> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: Equalmusic (Calvin) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 03:24:54 2007

※ 引述《void (Not rejected again)》之銘言：
: 這樣想好了 若是假設容器傳熱效率極高熱阻的可能性先忽略
: (除非熱阻為零不然傳熱一定要有溫差)
: 那整個問題可以想成一塊放在金屬在一鍋沸水中 整鍋水都會沸騰
: 在該假設下那塊金屬有沒有把水隔成兩半並不影響水會不會沸騰

你的模型跟他原來的不一樣

他原來的模型應該長這樣：


| | | |
| |------| |
|-----| |---- |
| |______| |
| 水 100C |
|__________________|
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

熱源假設 800C, 外鍋為容器 1, 內鍋為容器 2

1 的水的熱源是 800C, 所以當然很快就達到 100C

2 的水的唯一熱源是 1 的水, 所以當 2 的水接近 100 度的時候, 加熱變得幾乎不可能

即使假設 2 的熱傳超好, 好到可以當他不存在, 只當作兩邊水的阻隔（使無法對流）

這個問題還是存在

除非 2 不會傳熱給其他的週邊環境

否則很明顯最後 2 對環境的熱傳肯定大於 1 對 2 的熱傳

所以在現實世界 2 的水應該不可能沸騰


但如果不考慮熱量散失, 這個問題就變得很奇怪（不是真實世界的問題？）

我還是傾向相信水不會沸騰

因為 2 的水到達一百度後就不會再吸熱了

但水要相變得持續吸熱（540 cal/g ？忘掉了 XD）

--

ｅ^(ｉπ) ＋ １ = ０

- Leonhard Euler

--
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◆ From: 129.234.70.138
※ 編輯: Equalmusic 來自: 129.234.70.138 (12/06 03:28)
※ 編輯: Equalmusic 來自: 129.234.70.138 (12/06 04:19)

> -------------------------------------------------------------------------- <

發信人: [email protected] (walter), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: 交大資科_BBS (Thu Dec 6 09:30:51 2007)
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==> 在 [email protected] (Calvin) 的文章中提到:
> ※ 引述《void (Not rejected again)》之銘言：
> : 這樣想好了 若是假設容器傳熱效率極高熱阻的可能性先忽略
> : (除非熱阻為零不然傳熱一定要有溫差)
> : 那整個問題可以想成一塊放在金屬在一鍋沸水中 整鍋水都會沸騰
> : 在該假設下那塊金屬有沒有把水隔成兩半並不影響水會不會沸騰
> 你的模型跟他原來的不一樣
> 他原來的模型應該長這樣：
> | | | |
> | |------| |
> |-----| |---- |
> | |______| |
> | 水 100C |
> |__________________|
> ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

我以為是下面這樣:
| | | |
|-----| |-----|
| |------| |
| |______| |
| 水 100C |
|__________________|
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
以我的模型來討論才有意義，不然內杯的水比外面的高，熱都散掉了，
沒什麼好討論的。
--
* Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>

> -------------------------------------------------------------------------- <

發信人: [email protected] (walter), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: 交大資科_BBS (Thu Dec 6 09:51:04 2007)
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==> 在 gw@cis_nctu (walter) 的文章中提到:
> 我以為是下面這樣:
> | | | |
> |-----| |-----|
> | |------| |
> | |______| |
> | 水 100C |
> |__________________|
> ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
> 以我的模型來討論才有意義，不然內杯的水比外面的高，熱都散掉了，
> 沒什麼好討論的。

這是個很好問題，先用理論猜猜看，回家就可以做實驗求證。
1)不會沸騰的想法: 因為沸騰是水吸收過多的熱，變成水蒸氣
的現象。內鍋的水一直被外鍋維持在 100c，所以不會沸騰。
2)會沸騰的想法: 外鍋沸騰的水蒸氣從鍋底往上冒時，把熱傳
給內鍋，所以內鍋一直在吸熱，最後還是沸騰。
我覺得 2 的可能性蠻大的，只是看來內鍋沸騰不會很劇烈。
--
* Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: Equalmusic (Calvin) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 10:31:41 2007

※ 引述《[email protected] (walter)》之銘言：
: ==> 在 gw@cis_nctu (walter) 的文章中提到:
: > 我以為是下面這樣:
: > | | | |
: > |-----| |-----|
: > | |------| |
: > | |______| |
: > | 水 100C |
: > |__________________|
: > ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: > 以我的模型來討論才有意義，不然內杯的水比外面的高，熱都散掉了，
: > 沒什麼好討論的。

不, 你跟我的模型是一樣的, 因為他一開始就假設熱不會散掉了

: 這是個很好問題，先用理論猜猜看，回家就可以做實驗求證。
: 1)不會沸騰的想法: 因為沸騰是水吸收過多的熱，變成水蒸氣
: 的現象。內鍋的水一直被外鍋維持在 100c，所以不會沸騰。
: 2)會沸騰的想法: 外鍋沸騰的水蒸氣從鍋底往上冒時，把熱傳
: 給內鍋，所以內鍋一直在吸熱，最後還是沸騰。
: 我覺得 2 的可能性蠻大的，只是看來內鍋沸騰不會很劇烈。

水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了

所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度

內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣

因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱

也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）

--

ｅ^(ｉπ) ＋ １ = ０

- Leonhard Euler

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◆ From: 129.234.70.138

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發信人: [email protected] ( ), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: KKCITY (Thu Dec 6 12:20:17 2007)
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※ 引述《[email protected] (Calvin)》之銘言：
> ※ 引述《[email protected] (walter)》之銘言：
> 不, 你跟我的模型是一樣的, 因為他一開始就假設熱不會散掉了
> : 這是個很好問題，先用理論猜猜看，回家就可以做實驗求證。
> : 1)不會沸騰的想法: 因為沸騰是水吸收過多的熱，變成水蒸氣
> : 的現象。內鍋的水一直被外鍋維持在 100c，所以不會沸騰。
> : 2)會沸騰的想法: 外鍋沸騰的水蒸氣從鍋底往上冒時，把熱傳
> : 給內鍋，所以內鍋一直在吸熱，最後還是沸騰。
> : 我覺得 2 的可能性蠻大的，只是看來內鍋沸騰不會很劇烈。
> 水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了
> 所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度
> 內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣
> 因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱
> 也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）

但是有另一種可能是水蒸氣在內鍋表面再做一次相轉變把能量又給進內鍋
這樣的話內鍋就會有能量提供
只是我相信這個效率應該不好
所以會跟內鍋的表面積大小跟內鍋水量 內鍋散熱的效率有關
如果內鍋散熱太快
水蒸氣給的熱不夠快
就不會沸騰
反之就會
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發信人: [email protected] (walter), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: 交大資科_BBS (Thu Dec 6 12:57:22 2007)
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==> 在 [email protected] (Calvin) 的文章中提到:
> ※ 引述《[email protected] (walter)》之銘言：
> : 這是個很好問題，先用理論猜猜看，回家就可以做實驗求證。
> : 1)不會沸騰的想法: 因為沸騰是水吸收過多的熱，變成水蒸氣
> : 的現象。內鍋的水一直被外鍋維持在 100c，所以不會沸騰。
> : 2)會沸騰的想法: 外鍋沸騰的水蒸氣從鍋底往上冒時，把熱傳
> : 給內鍋，所以內鍋一直在吸熱，最後還是沸騰。
> : 我覺得 2 的可能性蠻大的，只是看來內鍋沸騰不會很劇烈。
> 水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了
> 所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度
> 內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣
> 因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱
> 也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）

100c 的水蒸氣是 lim t->100, t>100
100c 的水是 lim t->100, t<100
所以我猜水蒸氣還是會把能量傳給內鍋。
--
* Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: void (Not rejected again) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 17:57:14 2007

※ 引述《Equalmusic (Calvin)》之銘言：
: ※ 引述《[email protected] (walter)》之銘言：
: 不, 你跟我的模型是一樣的, 因為他一開始就假設熱不會散掉了
: : 這是個很好問題，先用理論猜猜看，回家就可以做實驗求證。
: : 1)不會沸騰的想法: 因為沸騰是水吸收過多的熱，變成水蒸氣
: : 的現象。內鍋的水一直被外鍋維持在 100c，所以不會沸騰。
: : 2)會沸騰的想法: 外鍋沸騰的水蒸氣從鍋底往上冒時，把熱傳
: : 給內鍋，所以內鍋一直在吸熱，最後還是沸騰。
: : 我覺得 2 的可能性蠻大的，只是看來內鍋沸騰不會很劇烈。
: 水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了
: 所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度
: 內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣
: 因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱
: 也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）

實際上真正的結果應該必須做實驗才能確定

我必須先說 我不能很肯定我的答案一定正確 我承認


但我強烈認為會沸騰 只要熱源夠強

沸騰並不是簡單的液氣平衡 其中機制牽涉到氣泡的產生

事實上加熱的夠強的話 這些氣泡是有可能在離開液面以前略微超過100度C的

而這些氣泡碰觸到內部容器的底緣還是有可能把熱傳給內鍋的


不過看起來實際結果還是要做實驗才會知道






--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.23.17

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作者: Gwaewluin (神無月 孝臣) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 19:04:23 2007

※ 引述《Equalmusic (Calvin)》之銘言：
: 水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了
: 所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度
: 內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣
: 因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱
: 也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）
這樣子的話

那我對外鍋裡的水加壓

使其沸點超過100度

那麼內鍋裡的水就有額外能量進行相變化了吧

--
Deserves death! I daresay he does. Many that live deserve death. And some die
that deserve life. Can you give that to them? Then be not too eager to deal out
death in the name of justice, fearing for your own safty. Even the wise cannot
see all ends.

Gandalf to Frodo

--
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◆ From: 61.225.197.14

> -------------------------------------------------------------------------- <

發信人: [email protected] (酒是穿腸毒藥....), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: 夢之大地 (Thu Dec 6 20:31:45 2007)
轉信站: ptt!ctu-reader!ctu-peer!ctu-gate!news.nctu!news2!ccnews.ncku!Dream

※ 引述《[email protected] (神無月 孝臣)》之銘言：
> ※ 引述《Equalmusic (Calvin)》之銘言：
> : 水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了
> : 所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度
> : 內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣
> : 因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱
> : 也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）
> 這樣子的話
> 那我對外鍋裡的水加壓
> 使其沸點超過100度
> 那麼內鍋裡的水就有額外能量進行相變化了吧
除非你只加壓外鍋的水
不然內鍋的水的沸點也是會提高的
所以問題終究還是停留在沸騰的水蒸氣能把多少能量轉到內鍋
--
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夢之大地 逼逼ㄟ四 █▁◤ █ █ █▁▁ █ █ ▉▉▉ █▁ █ █ █ █ █▁◤
※ Origin: <bbs.ccns.ncku.edu.tw> ◆ From: 140.116.91.94

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作者: ewings (火星人當研究生) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 22:06:10 2007

※ 引述《void (Not rejected again)》之銘言：
: ※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言：
: : 答案是..........會，但是所需要的時間是無限長
: : http://thermalmotion.net/b1.png
: : 這個圖是一般蒸氣機的熱力循環，上半部1-2的部份就是沸騰的過程
: : 從圖上的線可以看到，水得到能量，由1升到轉折點1'再至2，其間的熵是增加的
: : 若水要釋放能量，就必須降壓降到3，也就是降溫，再冷卻釋放能量到4
: : 不過2-3-4的過程卻是發生在杯子外
: : 但是在容器a中的水，位置卻是在1，因此b容器中，狀態在2的水蒸氣
: : 要將能量傳給a中的容器，由2到1，代表需要降低熵，而熵是無法逆轉的
: 問題在於 為什麼是b的"水蒸氣"傳熱給a的水?
: a容器浮在水中 如果b沒有被蒸乾 b的水也是可以傳熱給a
: 而達到沸騰時 b的水的溫度也是100度C
: 而且 entropy並不是不能逆轉 這樣的講法有語病
: 應該說system和environment的總和entropy一定要變大
: 但是單獨system的entropy是可以變小的

因為有沸騰現象，所以不會出現超熱水現象，加上水的熱散失

所以並不會有水加熱讓水汽化的情況，只可能是蒸氣加熱

而氣泡在底部生成後，還會受到部份加熱，又由於氣體熱傳係數低

所以氣泡內的溫度可以保持在略高於沸點

而期間的熱散失，則由蒸氣凝結，氣泡變小來"負責"


局部區域的熵要變小，代表其他地方的熵要變大

這在這個例子中，a容器周遭都是水，若要局部的熵變小，代表

周遭區域違反第二定理

: : 所以需要無限長的時間，至宇宙毀滅，方能讓a容器中的水沸騰
: : 或是必須將b容器密閉，使壓力上升，而a容器保持開放，如此便能將
: : a容器中的水，相對轉換為3的狀態
: 這樣想好了 若是假設容器傳熱效率極高熱阻的可能性先忽略
: (除非熱阻為零不然傳熱一定要有溫差)
: 那整個問題可以想成一塊放在金屬在一鍋沸水中 整鍋水都會沸騰
: 在該假設下那塊金屬有沒有把水隔成兩半並不影響水會不會沸騰

事實上，只要拿著一塊板子，隔絕在鍋底，板子上方的區域就不會有氣泡

在氣泡成核的理論中，氣泡的產生需要成核點與高於沸點的溫度

當氣泡於成核點生成時，由於表面張力的關係，氣泡內部的壓力會高於周遭液

體的壓力，為了維持氣泡，氣泡內的溫度必須略高於沸點，才能維持氣泡不縮小

而氣泡若要持續成長，讓浮力大到脫離鍋底，就必需要有高於沸點溫度的熱源一直供

應熱，才能夠使氣泡一直成長，因此若鍋底的溫度只到達沸點，有再多的成核點，也

不會有沸騰的現象


因此在這個例子中，a容器內的液體是無法沸騰的

--
諾貝爾和平獎的得主與航太工程師的不同之處在於...
前者只能打打嘴砲看看能不能打動想打仗的領導人和腦殘的追隨群眾
後者直接讓武器的價格上漲600倍

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◆ From: 140.116.202.131

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: wanga (bright eyes) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 22:56:15 2007


剛剛做了一下實驗
結果是不會沸
外鍋的水沸騰了5分鐘
內鍋還是不會沸
只是有很少而且很小的氣泡


真相:

http://0rz.tw/d53px

http://0rz.tw/d23qA



※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言：
: ※ 引述《void (Not rejected again)》之銘言：
: : 問題在於 為什麼是b的"水蒸氣"傳熱給a的水?
: : a容器浮在水中 如果b沒有被蒸乾 b的水也是可以傳熱給a
: : 而達到沸騰時 b的水的溫度也是100度C
: : 而且 entropy並不是不能逆轉 這樣的講法有語病
: : 應該說system和environment的總和entropy一定要變大
: : 但是單獨system的entropy是可以變小的
: 因為有沸騰現象，所以不會出現超熱水現象，加上水的熱散失
: 所以並不會有水加熱讓水汽化的情況，只可能是蒸氣加熱
: 而氣泡在底部生成後，還會受到部份加熱，又由於氣體熱傳係數低
: 所以氣泡內的溫度可以保持在略高於沸點
: 而期間的熱散失，則由蒸氣凝結，氣泡變小來"負責"
: 局部區域的熵要變小，代表其他地方的熵要變大
: 這在這個例子中，a容器周遭都是水，若要局部的熵變小，代表
: 周遭區域違反第二定理
: : 這樣想好了 若是假設容器傳熱效率極高熱阻的可能性先忽略
: : (除非熱阻為零不然傳熱一定要有溫差)
: : 那整個問題可以想成一塊放在金屬在一鍋沸水中 整鍋水都會沸騰
: : 在該假設下那塊金屬有沒有把水隔成兩半並不影響水會不會沸騰
: 事實上，只要拿著一塊板子，隔絕在鍋底，板子上方的區域就不會有氣泡
: 在氣泡成核的理論中，氣泡的產生需要成核點與高於沸點的溫度
: 當氣泡於成核點生成時，由於表面張力的關係，氣泡內部的壓力會高於周遭液
: 體的壓力，為了維持氣泡，氣泡內的溫度必須略高於沸點，才能維持氣泡不縮小
: 而氣泡若要持續成長，讓浮力大到脫離鍋底，就必需要有高於沸點溫度的熱源一直供
: 應熱，才能夠使氣泡一直成長，因此若鍋底的溫度只到達沸點，有再多的成核點，也
: 不會有沸騰的現象
: 因此在這個例子中，a容器內的液體是無法沸騰的

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◆ From: 121.7.127.92

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作者: void (Not rejected again) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Thu Dec 6 23:47:23 2007

※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言：
: ※ 引述《void (Not rejected again)》之銘言：
: 因為有沸騰現象，所以不會出現超熱水現象，加上水的熱散失

了解 一開始沒有考慮到

因為一開始忽略溫度梯度

不過實際上不可能沒錯

: 所以並不會有水加熱讓水汽化的情況，只可能是蒸氣加熱
: 而氣泡在底部生成後，還會受到部份加熱，又由於氣體熱傳係數低
: 所以氣泡內的溫度可以保持在略高於沸點
: 而期間的熱散失，則由蒸氣凝結，氣泡變小來"負責"
熱散失 應該是使氣泡變大吧? 蒸汽凝結是放熱

還是說我沒有看懂你這邊的句子呢?




是的 看過你的文章還有板友的實驗結果 認同你結論是對的

十分佩服

不過我個人認為有些地方可以討論一下

氣泡內的蒸氣溫度可以略高於沸點 而且我認為這些氣泡還是可以傳熱給內部容器

我覺得你這篇提到entropy怪怪 因為若是"略高於"100度C的水蒸氣傳熱給100度C的水

它未必會在你所說的H-S圖上面由2返回1而使entropy變小

它可以由"略高於"100度C的蒸氣變成100度C的蒸氣



當然這一點熱應該是不足以使內部容器內的水沸騰

由實驗結果看起來是這樣沒錯 所以我的推論錯了

: 局部區域的熵要變小，代表其他地方的熵要變大
: 這在這個例子中，a容器周遭都是水，若要局部的熵變小，代表
: 周遭區域違反第二定理

理論上外部容器的略高於100度的水如果可以傳熱給內部容器

而且使內部容器的水沸騰的話

這樣就沒有違反熱力學第二原理


換句話說 你是因為先知道內部容器的水不會沸騰才推出違反熱力學原理

這樣怪怪的

: : 這樣想好了 若是假設容器傳熱效率極高熱阻的可能性先忽略
: : (除非熱阻為零不然傳熱一定要有溫差)
: : 那整個問題可以想成一塊放在金屬在一鍋沸水中 整鍋水都會沸騰
: : 在該假設下那塊金屬有沒有把水隔成兩半並不影響水會不會沸騰
: 事實上，只要拿著一塊板子，隔絕在鍋底，板子上方的區域就不會有氣泡
: 在氣泡成核的理論中，氣泡的產生需要成核點與高於沸點的溫度
: 當氣泡於成核點生成時，由於表面張力的關係，氣泡內部的壓力會高於周遭液
: 體的壓力，為了維持氣泡，氣泡內的溫度必須略高於沸點，才能維持氣泡不縮小
: 而氣泡若要持續成長，讓浮力大到脫離鍋底，就必需要有高於沸點溫度的熱源一直供
: 應熱，才能夠使氣泡一直成長，因此若鍋底的溫度只到達沸點，有再多的成核點，也
: 不會有沸騰的現象
: 因此在這個例子中，a容器內的液體是無法沸騰的

這個問題癥結點一直都在內部容器到底能不能超過沸點

我個人本來是認為外部容器的"過熱"氣泡有能力加熱內部容器超過100度C

顯然這個想法有誤

Thx~


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◆ From: 140.112.23.17
※ 編輯: void 來自: 140.112.23.17 (12/06 23:49)

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發信人: [email protected] (walter), 看板: Physics
標 題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
發信站: 交大資科_BBS (Thu Dec 6 22:12:11 2007)
轉信站: ptt!ctu-reader!ctu-peer!news.nctu!csnews.cs.nctu!news.cs.nctu!cis_nctu

==> 在 [email protected] (Not rejected again) 的文章中提到:
> ※ 引述《Equalmusic (Calvin)》之銘言：
> : 不, 你跟我的模型是一樣的, 因為他一開始就假設熱不會散掉了
> : 水蒸氣並不會一直把熱傳給內鍋, 因為水蒸氣到一百度之後就停止加熱了
> : 所以外鍋的水是一百度, 水蒸氣也是一百度
> : 內鍋的熱源永遠只有一百度, 無論是水或是水蒸氣都一樣
> : 因此內鍋並不會一直吸熱, 當他到達一百度水的時候就會停止吸熱
> : 也因此應該沒有能量讓他做相變（沸騰）
> 實際上真正的結果應該必須做實驗才能確定
> 我必須先說 我不能很肯定我的答案一定正確 我承認
> 但我強烈認為會沸騰 只要熱源夠強
> 沸騰並不是簡單的液氣平衡 其中機制牽涉到氣泡的產生
> 事實上加熱的夠強的話 這些氣泡是有可能在離開液面以前略微超過100度C的
> 而這些氣泡碰觸到內部容器的底緣還是有可能把熱傳給內鍋的
> 不過看起來實際結果還是要做實驗才會知道

ok, 最後答案出來了。不容易沸騰。我剛做了實驗。
內鍋鍋底會有小水泡附著，但就是不會變大氣泡沸騰。

原因可以這樣想，外鍋的沸騰氣泡雖然會把能量傳入內鍋，但
外鍋沸騰的氣泡能量不會比 100c 的水多多少。每個氣泡只傳
給內鍋一些些的能量，所以內鍋沒辦法沸騰。
--
* Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>

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作者: Gwaewluin (神無月 孝臣) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Fri Dec 7 09:53:56 2007

: ok, 最後答案出來了。不容易沸騰。我剛做了實驗。
: 內鍋鍋底會有小水泡附著，但就是不會變大氣泡沸騰。
:
: 原因可以這樣想，外鍋的沸騰氣泡雖然會把能量傳入內鍋，但
: 外鍋沸騰的氣泡能量不會比 100c 的水多多少。每個氣泡只傳
: 給內鍋一些些的能量，所以內鍋沒辦法沸騰。
: --
: * Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>
: 推 a80481ivan:想請問 沸騰的定義是什麼?這種情況算不算到達沸騰呢? 12/07 08:21 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%B2%B8%E8%85%BE&variant=zh-tw

這邊有wiki的解釋

沸騰是在液體表面和內部同時發生的劇烈氣化現象。

所以說外鍋的聚劇烈氣化為沸騰

而內鍋的小泡泡則沒達到沸騰

印象裡以前煮水的時候

只要稍微加熱一小段時間就會開始冒小泡泡

而不是要加熱很久才會冒小泡泡

--
Deserves death! I daresay he does. Many that live deserve death. And some die
that deserve life. Can you give that to them? Then be not too eager to deal out
death in the name of justice, fearing for your own safty. Even the wise cannot
see all ends.

Gandalf to Frodo

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◆ From: 140.120.25.235

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作者: ntnus41009 (不知道要叫啥了啦) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Fri Dec 7 10:15:12 2007

※ 引述《Gwaewluin (神無月 孝臣)》之銘言：
: 這邊有wiki的解釋
: 沸騰是在液體表面和內部同時發生的劇烈氣化現象。
: 所以說外鍋的聚劇烈氣化為沸騰
: 而內鍋的小泡泡則沒達到沸騰
: 印象裡以前煮水的時候
: 只要稍微加熱一小段時間就會開始冒小泡泡
: 而不是要加熱很久才會冒小泡泡

補充一下 國中理化課本有寫

小泡泡是溶解在水中的空氣 因為加熱而析出

不是氣態的水喔


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◆ From: 163.30.83.1

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作者: ivanos (A good year) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Sat Dec 8 09:18:24 2007

※ 引述《Gwaewluin (神無月 孝臣)》之銘言：
: : ok, 最後答案出來了。不容易沸騰。我剛做了實驗。
: : 內鍋鍋底會有小水泡附著，但就是不會變大氣泡沸騰。
: : 原因可以這樣想，外鍋的沸騰氣泡雖然會把能量傳入內鍋，但
: : 外鍋沸騰的氣泡能量不會比 100c 的水多多少。每個氣泡只傳
: : 給內鍋一些些的能量，所以內鍋沒辦法沸騰。
: : --
: : * Origin: ★ 交通大學資訊科學系 BBS ★ <bbs.cis.nctu.edu.tw: 140.113.23.3>
: : 推 a80481ivan:想請問 沸騰的定義是什麼?這種情況算不算到達沸騰呢? 12/07 08:21 : http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%B2%B8%E8%85%BE&variant=zh-tw
: 這邊有wiki的解釋
: 沸騰是在液體表面和內部同時發生的劇烈氣化現象。

請問一下，這邊所說的"劇烈"到底是多劇烈？

有沒有更數量化、更明確的關係定義？

: 所以說外鍋的聚劇烈氣化為沸騰
: 而內鍋的小泡泡則沒達到沸騰
: 印象裡以前煮水的時候
: 只要稍微加熱一小段時間就會開始冒小泡泡
: 而不是要加熱很久才會冒小泡泡

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◆ From: 219.70.165.2

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作者: ewings (火星人當研究生) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Sat Dec 8 11:07:55 2007

※ 引述《void (Not rejected again)》之銘言：
: ※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言：
: : 因為有沸騰現象，所以不會出現超熱水現象，加上水的熱散失
: 了解 一開始沒有考慮到
: 因為一開始忽略溫度梯度
: 不過實際上不可能沒錯
: : 所以並不會有水加熱讓水汽化的情況，只可能是蒸氣加熱
: : 而氣泡在底部生成後，還會受到部份加熱，又由於氣體熱傳係數低
: : 所以氣泡內的溫度可以保持在略高於沸點
: : 而期間的熱散失，則由蒸氣凝結，氣泡變小來"負責"
: 熱散失 應該是使氣泡變大吧? 蒸汽凝結是放熱
: 還是說我沒有看懂你這邊的句子呢?

你剛剛的敘述創造了永動機

: 是的 看過你的文章還有板友的實驗結果 認同你結論是對的
: 十分佩服
: 不過我個人認為有些地方可以討論一下
: 氣泡內的蒸氣溫度可以略高於沸點 而且我認為這些氣泡還是可以傳熱給內部容器
: 我覺得你這篇提到entropy怪怪 因為若是"略高於"100度C的水蒸氣傳熱給100度C的水
: 它未必會在你所說的H-S圖上面由2返回1而使entropy變小
: 它可以由"略高於"100度C的蒸氣變成100度C的蒸氣
: 當然這一點熱應該是不足以使內部容器內的水沸騰
: 由實驗結果看起來是這樣沒錯 所以我的推論錯了
: : 局部區域的熵要變小，代表其他地方的熵要變大
: : 這在這個例子中，a容器周遭都是水，若要局部的熵變小，代表
: : 周遭區域違反第二定理
: 理論上外部容器的略高於100度的水如果可以傳熱給內部容器
: 而且使內部容器的水沸騰的話
: 這樣就沒有違反熱力學第二原理
: 換句話說 你是因為先知道內部容器的水不會沸騰才推出違反熱力學原理
: 這樣怪怪的

任何沒做功就能讓能量在同溫間大量流動或是低溫到高溫，都違反第二定律


氣泡成核是在介觀呎度下的現像，這時表面張力的影響才會顯著

氣泡內的壓力才會高於沸點，而當氣泡變大，浮力大到可以脫離底部時

這時表面張力對於壓力的影響已經非常的小，壓力沒有比較高，溫度也不會高於沸點

而蒸汽的凝結與氣泡的縮小，更確保了溫度會被平衡在沸點


: : 事實上，只要拿著一塊板子，隔絕在鍋底，板子上方的區域就不會有氣泡
: : 在氣泡成核的理論中，氣泡的產生需要成核點與高於沸點的溫度
: : 當氣泡於成核點生成時，由於表面張力的關係，氣泡內部的壓力會高於周遭液
: : 體的壓力，為了維持氣泡，氣泡內的溫度必須略高於沸點，才能維持氣泡不縮小
: : 而氣泡若要持續成長，讓浮力大到脫離鍋底，就必需要有高於沸點溫度的熱源一直供
: : 應熱，才能夠使氣泡一直成長，因此若鍋底的溫度只到達沸點，有再多的成核點，也
: : 不會有沸騰的現象
: : 因此在這個例子中，a容器內的液體是無法沸騰的
: 這個問題癥結點一直都在內部容器到底能不能超過沸點
: 我個人本來是認為外部容器的"過熱"氣泡有能力加熱內部容器超過100度C
: 顯然這個想法有誤
: Thx~

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諾貝爾和平獎的得主與航太工程師的不同之處在於...
前者只能打打嘴砲看看能不能打動想打仗的領導人和腦殘的追隨群眾
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作者: heero0918 (Axel) 看板: Physics
標題: Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間: Sun Dec 9 15:19:39 2007

小弟所學還沒有各位大大多
但有個疑問

溫度的平衡是屬於動平衡吧
既然如此
為何不可能有熱量傳給內鍋

也可能只是礙於實驗障礙
(EX.熱源的供熱功率 向外界的能量流失等等)
所以看不出內鍋會有沸騰現象而已(能量太少以致於不明顯)

沸騰的定義到底是如何呢?

如果說有一個極大功率的熱源
並想辦法將能量流失降到最低

那內鍋是否也可能有沸騰現像???
(只是相對於外鍋來講真的很小很小)

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