Stratégie pour tester le mythe que l'eau froide furoncles plus rapidement que l'eau chaude

April 20

D'une certaine manière un mythe né que l'eau froide revient plus vite que l'eau chaude. Il est vrai que l'eau plus froide se réchauffe plus vite que l'eau chaude, mais comme il devient plus chaud, le taux de réchauffement ralentit. En effet, la différence de température qui détermine la vitesse de conduction de la chaleur provenant d'un objet plus chaud (ici, le poêle) à un objet plus froid (ici l'eau). Le taux de transfert de chaleur est proportionnelle à la différence de température ou gradient de température entre les objets en contact. Enseigner le principe correct tout en dissipant le mythe peut être accompli dans une expérience simple.

Une pensée simple expérience

Une expérience simple pensée révèle l'absurdité de cette proposition. Si une casserole d'eau se réchauffe, disons, 122 F à 212 F (le point d'ébullition d'eau), et un autre se réchauffe à partir de 176 F à 212 F, puis n'a pas le premier pot de prendre autant de temps pour obtenir à partir de 176 F à 212 F le deuxième?

invalidation Experimental

Une expérience simple peut être réalisée, la mise en pots semblables sur les poêles similaires, la seule différence étant que l'un pot a de l'eau chaude en elle. Tournez les réglages du poêle pour les deux pots au même réglage d'ébullition et voir lequel se résume en premier.

Une expérience implicite

Appelez la température de départ des degrés X de l'eau de refroidissement et la température de départ des degrés de Y de l'eau chaude. L'eau de refroidissement sera finalement égale à la température initiale de l'eau plus chaude. Qu'il devait atteindre Y degrés sur son chemin pour atteindre l'ébullition démontre que l'eau froide a pris plus de temps pour faire bouillir qu'il a fallu pour obtenir à partir d'une température plus chaude, Y degrés, à l'ébullition.

Temps Graphique

L'eau froide se réchauffe plus vite que l'eau plus chaude, si la chaleur appliquée est égale. Ceci est, bien sûr, différent de dire que l'eau froide atteint ébullition avant que l'eau chaude ne.

Pour enseigner le principe correct et à enseigner la distinction entre le principe correct et incorrect, l'expérience de deux pot ci-dessus peut être effectué comme suit. Les étudiants peuvent enregistrer les températures de l'eau à partir des thermomètres à chaque minute jusqu'à ébullition est atteint.

Le graphique de la température en fonction du temps va montrer que la température augmente plus rapidement lorsque l'eau est plus froide; à savoir, le graphique de la température en fonction du temps est plus prononcée à des températures plus basses.

Cette leçon peut être utilisée pour enchaîner sur une leçon que le taux de transfert de chaleur entre les objets à différentes températures est une fonction de la différence de température entre les objets en contact.

Congélation plus vite que l'eau froide eau chaude?

Une source possible de la croyance que l'eau froide revient plus rapidement à chaud est la revendication rapporté que l'eau chaude gèle plus vite que le froid. Un instructeur de tenter de démystifier l'ancienne croyance doit être conscient de ce dernier, au cas où le point est soulevé.

Ce phénomène, appelé l'effet Mpemba, a prouvé difficile à étudier, en raison du grand nombre de variables impliquées. Par conséquent on ne sait pas précisément à quelles conditions il se produit, mais ils ne sont pas des conditions normales.

L'effet tire son nom d'un enfant de l'école en Tanzanie nommé Erasto Mpemba, quoiqu'il ne soit pas le premier à le signaler. Il a soulevé la question à un professeur d'université après avoir observé l'effet lors de la congélation de la crème glacée mélange.

L'effet Mpemba peut exiger plus d'une condition de se produire, mais il est spéculé que l'inhibition de refroidissement par convection est la principale cause. Par exemple, un fluide de refroidissement serait plus susceptible de former une couche de glace sur le dessus qui empêche l'eau de refroidissement ci-dessous de libérer la chaleur. Les courants verticaux convectifs d'un liquide plus chaud peuvent continuer à des températures plus basses, ce qui empêche un tel avocat inhibant la formation.

Une autre observation a suggéré une solution au paradoxe: l'eau chaude apparaît seulement de geler plus rapidement, alors qu'en fait, il est plein de poches liquides lorsque l'eau à l'origine plus froid a gelé.