烧水的物理问题天冷了,家里经常要烧热水,因为浇手或浇衣服的水温一般45度左右就可以了,家人总是告诉我,半壶烧开的水再加冷水所用的电比烧到45度左右满壶水所有的电能高. 所以我的问题

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 04:30:44
烧水的物理问题天冷了,家里经常要烧热水,因为浇手或浇衣服的水温一般45度左右就可以了,家人总是告诉我,半壶烧开的水再加冷水所用的电比烧到45度左右满壶水所有的电能高. 所以我的问题

烧水的物理问题天冷了,家里经常要烧热水,因为浇手或浇衣服的水温一般45度左右就可以了,家人总是告诉我,半壶烧开的水再加冷水所用的电比烧到45度左右满壶水所有的电能高. 所以我的问题
烧水的物理问题
天冷了,家里经常要烧热水,因为浇手或浇衣服的水温一般45度左右就可以了,家人总是告诉我,半壶烧开的水再加冷水所用的电比烧到45度左右满壶水所有的电能高.
所以我的问题就是:
假设要使1升10度水到50度,用半升水烧至100度,再加入半升10度水所有用的能耗高;还是直接烧1升水至50度的能耗高?其它条件一样.
基础水温的高低会影响两者之者的比值吗?
呵呵!希望有人给我答案!
希望各位给我一点大众化的答案,我的物理全部还给中学老师了!谢谢

烧水的物理问题天冷了,家里经常要烧热水,因为浇手或浇衣服的水温一般45度左右就可以了,家人总是告诉我,半壶烧开的水再加冷水所用的电比烧到45度左右满壶水所有的电能高. 所以我的问题
先看结果,用同样起始温度的水,不管1升50度的水是直接烧得到的还是用任何比例兑出来的,得到的都是50度的1升水,不管怎么样烧水水本身所吸收的能量是恒定的...
再来,就是加热过程中的损耗了
如果加热到100度的话,容器会多消耗加热50度的能量,而且温度越高热传递越快,就是说,加热容器会向周围空气辐射更多的热量...在来沸腾以后维持水沸腾的热量,剧烈的蒸发水蒸气所带走的热量...等等等等..
所以从损耗上看,的确水只烧到45度,比用100度的水兑成45度的水要来的省电...
具体能省多少..那只有自己试验看看了.
..咱可以讨论讨论...突然看到你这个问题,挺感兴趣的,权当锻炼分析问题能力了.

仅供参考:
比热值是不会变的
但是,水温度越高汽化越剧烈,吸收更多的能量才能升高相同的温度,温度越高能量损失越多,所以

基础水温的高低会影响两者之者的差值大小
直接烧1升水至50度的能耗低于,用半升水烧至100度,再加入半升10度水所有用的能耗.
Q=C*M*ΔT
Q--热量
C--比热容
M--水的质量
ΔT--温度差

水升温时消耗的能量为w=pmt'
p为水的比热容,为定值4200焦/千克*摄氏度,m是水质量,t'是水的温度变化量,可知定量的水随温度上升消耗的能量是线性变化的,那么1升10度水到50度,t'=40度,用半升水烧至100度,t'=90度,90/2=45>40,所以半升水由10度烧至100度需要的能量要大于1升10度水到50度所需要的,
另外,半升10度水烧至100度再加入半升10度...

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水升温时消耗的能量为w=pmt'
p为水的比热容,为定值4200焦/千克*摄氏度,m是水质量,t'是水的温度变化量,可知定量的水随温度上升消耗的能量是线性变化的,那么1升10度水到50度,t'=40度,用半升水烧至100度,t'=90度,90/2=45>40,所以半升水由10度烧至100度需要的能量要大于1升10度水到50度所需要的,
另外,半升10度水烧至100度再加入半升10度水,所得到的不是1升50度水,而是1升55度的水,
t'是温度的变化量,所以需要的能量当然会和初始温度有关,初始温度越高,需要的能量越少

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你家里人的这种认识是错的。通俗地说,从纯物理的角度来讲,一定量的水从零度烧到50度和从50度烧到100度所需要的热能是一样的。但人们为什么会认为前50度比后50度要节能,关键在于0-50度时壶内水温与壶外温度相差小,热量散发的也就慢,而50-100度时,这种温差越来越大,散发的热量就会越来越快,越来越多,包括气化带走的热量,所以需要的能量也就大。所以你的问题就很明白了,直接烧1升水到50度要节能。...

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你家里人的这种认识是错的。通俗地说,从纯物理的角度来讲,一定量的水从零度烧到50度和从50度烧到100度所需要的热能是一样的。但人们为什么会认为前50度比后50度要节能,关键在于0-50度时壶内水温与壶外温度相差小,热量散发的也就慢,而50-100度时,这种温差越来越大,散发的热量就会越来越快,越来越多,包括气化带走的热量,所以需要的能量也就大。所以你的问题就很明白了,直接烧1升水到50度要节能。当然都是从零度计起。
基础水温的高低当然要影响两者的比值。

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直接烧1升水至50度的能耗 要低些

当然是烧开再加水的能耗高啦~~~
温度越高,向四周围流失的热量就会越严得(水的蒸发与热辐射),烧到接近100度,水的能源利用率已经很低了。

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