1、研究內(nèi)容
在生活中,我們時常看到許多家庭主婦把冷凍結(jié)冰的食品放入水中浸泡解凍,而不是放在一旁。或是把剛炒好菜的,還滾燙的、高壓鍋在水龍頭下沖刷,一會兒就不那么燙手了,這只是生活中的一個小常識,但是,我們能發(fā)現(xiàn)其中的一個共同點:借助水。這是為什么呢?
2、準備工作
下面我們就圍繞這個問題展開一次實驗。準備冰凍的豬肉兩塊,一盆常溫的水為第一次的實驗道具。第二次和第三次分別把豬肉換成兩把燙過的鐵勺,其他道具和第一次的一樣。
3、研究過程及結(jié)果
實驗開始。第一次,先用冰凍的豬肉來做試驗。把其中一塊豬肉放進一盆水中,再把另外一塊豬肉放在一邊,也就等于放在空氣中,等待兩塊豬肉慢慢解凍。趁這個時候,也可以進行第二次和第三次的試驗步驟。
分別把一只鐵勺和一個杯子浸泡在水中,另一份則放在空氣中,觀察它們冷卻的過程。
過了十分鐘,我們?nèi)ビ^察那三樣?xùn)|西,并用手感覺一下。放置于水中的鐵勺基本冷卻下來,手摸上去跟常溫水的溫度差不多。而在空氣中的鐵勺雖然冷卻不少,但還是能感覺比常溫高出很多。再去看看兩杯水,拿起放在水盆中的那杯,一開始感覺水已經(jīng)涼了,拿久了又覺得玻璃杯還是有點熱。而直接放置于空氣中裝了開水的玻璃杯,拿在手中就覺得還十分地燙手。接下來我們?nèi)タ纯磦z塊冰凍的豬肉,放置于水盆中的豬肉表面已經(jīng)有些軟化,用手捏一下感覺豬肉中間部份還是很硬的冰凍狀態(tài),而放置于空氣中的豬肉只是表面的冰霜化成了水珠,甚至有斑斑點點還附在表面,豬肉還是硬邦邦的。
又過十分鐘后,我們再去看三樣?xùn)|西。放置于水中的鐵勺已經(jīng)完全冷卻,在空氣中的鐵勺也已經(jīng)基本感覺不出被燙過。再看放置于水中的那杯水,已經(jīng)接近常溫,放置于空氣中的水也只是稍微有些溫度。最后我們來看放置于水中的豬肉,豬肉基本解凍,用刀切一下只有中間一點點還被冰凍著,而放置于空氣中的豬肉也處于半解凍狀態(tài)。
通過三次的試驗,我們充分地了解到水的熱傳遞性比空氣快許多,那么,這又是為什么呢?我認真地上網(wǎng)查詢了資料。原來熱傳遞,就是熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。熱傳遞是自然界普遍存在的一種自然現(xiàn)象。只要物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差,就會有熱傳遞現(xiàn)象發(fā)生,并且將一直繼續(xù)到溫度相同的時候為止。發(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在溫度差,與物體的狀態(tài),物體間是否接觸都無關(guān)。熱傳遞的結(jié)果是溫差消失,即發(fā)生熱傳遞的物體間或物體的不同部分達到相同的溫度。
熱傳遞方式有三種:傳導(dǎo)、對流和輻射。
1、傳導(dǎo):傳導(dǎo)熱從物體溫度較高的部分沿著物體傳到溫度較低的部分,叫做傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)是固體中熱傳遞的主要方式。在氣體或液體中,熱傳導(dǎo)過程往往和對流同時發(fā)生。各種物質(zhì)都能夠傳導(dǎo)熱,但是不同物質(zhì)的傳熱本領(lǐng)不同。善于傳熱的物質(zhì)叫做熱的良導(dǎo)體,不善于傳熱的物質(zhì)叫做熱的不良導(dǎo)體。各種金屬都是熱的良導(dǎo)體,其中最善于傳熱的是銀,其次是銅和鋁。瓷、紙、木頭、玻璃、皮革都是熱的不良導(dǎo)體。最不善于傳熱的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、軟木和其他松軟的物質(zhì)。液體中除了水銀以外,都不善于傳熱,氣體比液體更不善于傳熱。
2、對流:對流靠液體或氣體的流動來傳熱的方式叫做對流。對流是液體和氣體中熱傳遞的主要方式,氣體的對流現(xiàn)象比液體更明顯。利用對流加熱或降溫時,必須同時滿足兩個條件:一是物質(zhì)可以流動,二是加熱方式必須能促使物質(zhì)流動。
3、輻射:輻射熱由物體沿直線向外射出,叫做輻射。用輻射方式傳遞熱,不需要任何介質(zhì),因此,輻射可以在真空中進行。熱輻射是物體不依靠介質(zhì),直接將能量發(fā)射出來,傳給其他物體的過程。熱輻射是遠距離傳遞能量的主要方式,如太陽能就是以熱輻射的形式,經(jīng)過宇宙空間傳給地球的。
我們已經(jīng)知道了三種熱傳遞的方法,下面,通過另外一個小實驗我們來證實一下對流的熱傳遞速度。
取二塊冰凍的豬肉,一塊放入靜止的水中,一塊放置于流動的水下。再準備二杯燒開的水,一杯跟平常一樣放著,一杯放于轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇前。五分鐘后我們?nèi)z驗一下實驗結(jié)果,在流動的水中的凍豬肉已經(jīng)開始解凍軟化,而在空氣中的凍豬肉基本沒什么變化。再去看看二杯水,用風(fēng)扇吹著的水已經(jīng)涼了不少,而按平常放著的水還是非常的燙。這就是為什么我們要用水來快速解凍食品,喝熱水時會習(xí)慣性的用嘴去吹一下,讓水涼得快一點。
看了這些,你應(yīng)該知道我們?yōu)槭裁匆诙齑┥虾窈竦拿抟\,為什么把棒冰放在保溫瓶里不容易融化,為什么夏天打電風(fēng)扇會感覺比較涼爽等等。