题目

在烧水过程中,锅底温度和水温的关系是怎样的?

提问时间：2021-02-25

答案

　　这个如果你学过传热学就好解释了,锅的温度肯定与水有温差,这样热量才能传输.具体版画规律还得取决于加热热源,锅和水的参数.给你找了一个大神的回答
　　先讲解一下热传导方程（q=k(dT/dx)）会比较有助于你理解你提出的问题：q是热流强度,它表示单位时间里通过单位面积的热量；k是热传导系数；dx是传导热量的物质的两个端面间的距离；dT是两端面间的温差.这个公式说明导热物质的热导率越高,两端面的温差越大,两端面的间距越小,单位时间里通过单位面积的热量就越多.
　　现在来估算一下烧水的铁锅上下表面的温差：铁的热导率大约是k=8W/(m*K)（查书得知）,铁锅底部的厚度大约是dx=0.002m,铁锅底面积大约是S=0.05m^2,使用电炉,其功率大约是P=1000W.由q=P/S=kdT/dx得：dT=Pdx/kS=1000W*0.002m/[8W/(m*K)*0.05m^2]=5K=5℃.由估算可知上下表面的温差大约就只有几摄氏度而已.
　　如果锅底的水温是100度,那么与水直接接触的锅底的上表面的温度也一定是100度,为什么呢?还是利用q=k(dT/dx)来说明问题：由于是直接接触,所以两者之间没有导热物质,这意味着dx=0,如果dT是一个有限的数值,那么q就变得无穷大,这显然是不现实的,所以,必须dT=0（物理上的0/0往往是有意义的）——直接接触的水与锅底上表面一定同温.
　　一标压下水表面的沸腾温度是100度,但水的底部的压强还要加上水自身的压强,所以比一标压略高,那里水的沸腾温度也比100度略高.