Jak rychle chladne voda – Chladnutí vody

Na tuto otázku odpověděl již jeden z nejznámějších fyziků všech dob – Newton. Vypracoval dokonce zákon, který pojednává o chladnutí vody. V tomto zákoně uvádí, že rychlost, při které se objekt ochladí, je úměrná rozdílu teplot mezi objektem a okolím objektu. Jednoduše řečeno, sklenice horké vody se ochladí rychleji ve studené místnosti než v horké místnosti.

Termodynamika

Ačkoli se může zdát, že se jedná o poměrně snadný úkol, není tomu tak. Ke správnému výpočtu chladnutí vody je potřeba znát první a druhý zákon termodynamiky.

První zákone je v podstatě zákon zachování energie. To znamená, že energie může změnit formu. Teplá voda, kterou používáte pro tento experiment, obsahuje teplo nebo tepelnou energii. Když jste použili sporák, mikrovlnku nebo varnou desku k ohřevu vody, přeměnili jste elektrickou energii na tepelnou energii. Celkové množství energie ve vesmíru je konstantní. Energie může změnit formu, ale celkové množství zůstává stejné. Energie je zachována.

Druhý termodynamický zákon uvádí, že entropie nebo nepořádek vesmíru se stále zvyšuje. Pro účely tohoto experimentu to znamená, že teplo se vždy pohybuje z horkého předmětu na studený objekt. Pokud je polévka příliš horká a přidáte trochu ledu na ochlazení polévky, chlazení nenastane, protože se „chlad“ pohybuje z ledu na polévku. Spíše teplo z polévky roztaví led a pak uniká do atmosféry. V tomto experimentu se teplo z horké vody přenáší do vzduchu.

Jak rychle chladne voda?

S využitím těchto zákonů Newton určil chladnutí vody. Pokud chcete přesně zjistit, jakým způsobem voda chladne a jak rychle, pak k tomu můžete použít diferenční rovnici. Postup řešení je poměrně zdlouhavý, je třeba brát v úvahu teplotu okolí a neustále se snižující teplotu vody. S využitím několika vzorečků se vám může podařit dosáhnout cíle. Mnohem jednodušší metodou ale je, Měřit teplotu vody od doby varu až po její zchladnutí v určitých časových intervalech.

Komentujte

avatar
  Subscribe  
Upozornit na