100度的水倒入0度的水中,會得到什麼溫度的水

2021-07-29 05:35:08 字數 2395 閱讀 2330

1樓:科學地平線

如果把一升100攝氏度的水倒入一升0度的水之中,結果會得到兩升50度的水嗎?

需要注意的是,水在0度和100度時都可以保持液態。雖然0度是水的冰點,但在這個溫度下,水的液相和固相是可以共存的。0度的液態水要轉變為冰,需要大量放出熱量,沒有繼續降溫,水能夠維持液態。

同樣地,在100度時,水的氣相和液相可以共存,如果沒有進一步吸收熱量,沒有繼續升溫,水能夠維持液態,從而成為過熱水。

另一方面,只要水的純度達到一定程度,水在0度時也很難結冰。水的結冰依賴於異相成核,純水中缺乏成核點,比如氣泡、雜質。所以純水很難結冰,它們甚至能夠在0度以下保持液態,科學家可以讓超純水冷卻到零下數十度。

過冷水處於亞穩態,如果過冷水被晃動一下,由於水中進入氣泡,水有了結晶核,它們很快就會結冰,這種現象在寒冷的地方可以觀測到。同樣地,水的汽化也需要核心,純度很高的水很難沸騰,它們可以變成過熱水。

回到這個問題上來。如果從中學物理的理想角度來看,一升100度的水和一升0度的水混合之後,結果顯然會得到兩升50度的水,這就是一個簡單的數學加減問題。

然而,現實並非如此。因為水的密度、比熱容都不是固定的常數,而是會隨著溫度而發生變化,實際計算時需要考慮到這種變化。

在常壓下,水在4度時的密度最大,為1000千克/立方米,其他溫度下水的密度都要比這個數值更低,例如,水在0度時的密度為999.84千克/立方米,水在100度時的密度為958.37千克/立方米。

因此,1升的0度水要比1升的100度水更重一些,兩者相差了41.47克。

另一方面,在0到100度的溫度範圍內,水的比熱容會先隨著溫度的升高而降低,大約在50度時達到最低,然後又會隨著溫度升高而升高。雖然從0度到50度以及從50度到100度的變化並非線性的,但總體上差別不是很大,而且變化幅度也很小。

因此,如果假設水的比熱容(c)保持不變,這樣我們可以做個近似定量計算。

水從100度冷卻下來所放出的熱量為:

q放=c·m1·(100-t)

水從0度升溫所吸收的熱量為:

q吸=c·m2·(t-0)

由於最終水溫會達到平衡,則可得如下等式:

q放=q吸

所以c·m1·(100-t)=c·m2·(t-0)

代入資料,可以計算出t≈48.94攝氏度。也就是說,一升100度的水和一升0度的水混合之後,最終水的溫度會低於50度,而非剛好等於50度。

另外,通過上式可以看出,由於等式兩邊可以消掉水的體積,這意味著無論多少升100度的水和0度的水混合,只要它們的體積相等,結果得到水的溫度都大約是48.94度。

2樓:奇點使者

100度的水瞬間倒入0度的水中,其溫度會瞬間持平嗎?

3樓:筱泡泡

會得到低於50度以下的水,因為在混合2種水的過程中,還需要一定的時間,這點時間會散去部分熱度,導致低於50度

4樓:

一個沸點高一個沸點低,我覺得會被中和,各有一半。低於零度是不可能的,但是也不會太熱。

5樓:v詭夜行

從理論上來講,是可以得到0度以上100度以下任意的水,具體要看兩者的比例,看兩者誰的量大。

將一杯0度的水與等量的100度的水混合 會得到多少度的水?(忽略空氣的溫度)

6樓:匿名使用者

能量守恆,在此題中為熱量守恆,q=q1+q2,即m*c*t=m1*c*t1+m2*c*t2(c為水的比熱容),m1=m2,m=m1+m2,所以t=(t1+t2)/2=50度

7樓:匿名使用者

會得到溫度為50度的水

一升100度的熱水和一升0度的水,均勻混合後,溫度是多少呢?給出理論依據,

8樓:匿名使用者

冰的融化熱為5.0kj/mol

設水和冰都取xmol,最後溫度為t,則有:

c*18x*10^(-3)*(100-t)=c*18x*10^(-3)*t+18x*10^3

兩邊同時專除屬以18x,化簡

84t=3200

t=38.09℃

9樓:匿名使用者

沸水的溫度

來是100度 而冰自水混合物的溫度是0度

也就是說溫度計的99度實際上是100度

溫度計的4度實際上是0度

所以溫度計表示攝氏度的每一格實際表示100/(99-4)因此(t測-4)*100/95=t實

熱水的實際溫度為

(61-4)*100/95=60

室溫是20攝氏度,則用此溫度計測量的示數為20*95/100+4=23

設溫度是x

(x-4)*100/95=x

100x-400=95x

因此當被測溫度為___80___攝氏度時,此溫度計的示數與實際溫度相同

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