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作者void.bbs@ptt.cc (Not rejected again) 看板: physics
標題Re: [問題] 隔水加熱的水會不會沸騰
時間批踢踢實業 (2007/12/06 Thu 01:17:18)
※ 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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