第二期物理能力竞赛资格赛

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/19 15:39:21
此为物理学竞赛资格赛之第二期,奖励分为60分

问题仅有一道,请自觉完成,切勿翻查资料(若能查出为复制,取消比赛资格)。

网络物理学能力竞赛资格赛第二期试题

问题:

冷却定律是物理学家艾萨克·牛顿的著名定理。然而在上世纪,他的这个定理却遭到了一个实验的质疑。

这就是被列为当今物理学界97大难题的第13题:
“为何同样条件下,热水结冰比冷水快?”

请你从物理学基础理论的基础上,谈谈你的观点--为何同样条件下,热水结冰比冷水快?
本次竞赛发现许多网友对科学的认知力实在太浅,要想参加本竞赛,不要以为掌握所有的知识就可以夺冠了!
本期比赛已经完成,此期由于问题的开放性,选择晋级者的答案进入投票,他们分别是(按名次列,除去第一期参加者):吴达1234 - 试用期 一级、ruby8122 - 初入江湖 二级、133251258 - 试用期 一级、life00o0 - 助理 二级、y1100003 - 试用期 一级,另外附加yuntianyue - 初入江湖 三级(8分)和雨栏歌 - 总监 九级(9分)进入投票
附:本期回答评分表(1分表示回答未得分)
lftxleo - 助理 二级---1分
y1100003 - 试用期 一级---3分
nilic - 江湖新秀 五级---1分
aoaoaaooo - 举人 四级---2分
清秋sunshine - 助理 三级---1分
珊瑚岛的雨 - 助理 二级---1分
daydayismysyf3 - 魔法师 四级---1分
yuntianyue - 初入江湖 三级---8分
133251258 - 试用期 一级---5分
努力等于收获吗 - 秀才 二级---1分
云斐然 - 江湖大侠 八级---1分
life00o0 - 助理 二级---4分
ruby8122 - 初入江湖 二级---6分
pop24777456789 - 童生 一级---1分
雨栏歌 - 总监 九级---9分
zmfgb - 试用期 一级--

奥斯波恩博士认为热水结冰比冷水快主要有以下两个原因:
1、冷却的快慢不是由液体的平均温度决定的,而是由液体上表面与底部的温度差决定的。
2、上表面的温度越高,从上表面散发的热量就越多,因而降温就越快。

但我认为热水、冷水谁结冰快还与具体环境有关,并非是绝对的。
三年前上高二时我在家做过类似实验:
当时我用的实验材料是
电冰箱、
玻璃杯2(编号1、2)、
钢杯2(编号3、4)(玻璃杯、钢杯口径几乎相同,差3mm)、
小玻璃杯1、
实验用温度计2
小水盆、
电热锅,
当时的室温是24摄氏度,

步骤
1、用小玻璃杯在2个玻璃杯和2个钢杯中分别放入一满杯水。

2、在电热锅中加热水到80摄氏度,并将水倒入盆中。

3、将编号1、3的杯子放入盆中加热(目的是让杯子和里面的睡有相同温度),一段时间后使得编号1、3的杯子中的水都加热到58摄氏度(通过温度计读得)。

4、将编号1、2、3、4的杯子同时放入冰箱中,并在冰箱玻璃门前仔细计时观察。

实验结果:
到第21分钟时编号为3的杯子开始结冰。

到第23分钟时编号为4的杯子开始结冰。

到第24分钟时编号为2的杯子开始结冰。

到第26分钟时编号为1的杯子开始结冰。

由此得出在钢杯中热水结冰比冷水快。
在玻璃杯中冷水结冰比热水快。

所以我认为热水、冷水的结冰快慢并不是绝对的,还与容器的导热性(这里钢本的导热比玻璃杯好)
以及其他环境因素有关。

从物理学基础理论的基础上来说铁的比热容比玻璃的要小,相同条件下比热容小的材料升温快,降温也快(即温度改变快)当水在温度改变快的容器中时,接触面温差大,温度改变也快,这也是人们用铁锅烧水而不用玻璃锅的原因之一。

首先我要疑问,大家为什么都在这里讨论命题的真伪性,而不是讨论这种现象可能发生的原因呢?为什么不去看看题