Re: [解題] 國二自然-水的溫度問題
※ 引述《DKer ()》之銘言：
: ※ 引述《tearcolor (21days Japan)》之銘言：
: 恕刪
: : 依照你查到的資料呢,這情形很明顯就是說,水在0~4度間沒有對流,意思就是密度固定啦
: : 密度<=>對流
: : 因為熱縮冷脹,所以"密度改變"但"不會有對流"的情形嗎?
: : 又 流體是熱脹冷縮或熱縮冷脹對於對流的關係是
: : 熱脹冷縮=>有對流
: : 熱縮冷脹=>無對流
: 我的意思不是這樣，這兩件事情沒有絕對關聯，是我沒有表達完整m(_ _)m
: 我不明白的是為何當湖底的水是4度C的時候
: 還會有對流現象
: 湖底以上的水密度都比湖底水小，照理說湖底水無法往上升，
: 上層水也無法下降，於是不會產生對流啊？
有溫度梯度就有能量傳遞的現象,能量不夠大只會微觀情形的對流,如果把水想像成一顆顆
粒子.在(最上層)0~4(最底層)度,這個domain裡面可以說在短時間內,上層的水無法
往下對流太遠,但在0度與0.1度之間依然有對流,因為溫度不同其就會進行能量間的交換.
簡單的說就是傳導,如果你完全忽略傳導的話,那依照密度排列,四度的水的確永遠在最下
面,沒有能量能對其產生任何擾動了.
: 如果畫個圖來說的話，應該會是這樣
: │ 4度C水 │ 表面加熱 │ 5度C以上的水 │
: │ │ ==========> │ │
: │ 4度C水 │ │ 4度C水 │
: └─────┘ └────────┘
: 因為一開始是4度C水了，所以表面再加熱，也不會使表面水的密度大到往下沉
: 於是不會產生對流
: 另一種結冰的狀況也是類似
: 這是我的想法
: 如果這樣是對的，那麼"只要水溫有梯度，就會有對流"這個命題就不對了
: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
有傳導阿,怎樣都跑不掉的,而且也有分子碰撞的問題,不會整個平面均勻加熱
接著就會出現平行平面的速度出現,然後就整個流場亂掉.
: 我抓到我的盲點了......
: 若是符合我的假設，則表面邊界層還是有對流，只是與底層水無關
要經過很久很久很久才表面的那顆水分子先生才有可能流到底層
: 若不符合我的假設，則傳導影響大，整個水體都會加入對流
: : 那跟你查到的不一樣了喔,但我可以說,你要不嚴格來說,水在0~4度間的性質
: : 密度改變的確非常的小,無論多小,他都叫有對流,只是常常他的order跟整個系統scale
: : 比,小到可忽略.
: : / \ 就跟你說溫度與密度是dependent了咩,我說白話的
: : 我家很多房子=>我靠房租收了很多錢=>我是有錢人
: : 你要跳過房子說:你是有錢人直接的原因是因為有很多錢而不是因為你家很多房子
: : 那我也沒意見喔
: 對啦 這是我龜毛的地方
: 因為我覺得用溫度來解釋會產生例外，看起來不開心
例外到底是甚麼阿= ="? 0~4度 domain之間的水確實有對流阿..
: 所以我都會用密度來解釋給學生聽
: : 在自然情形下,你覺得支持你這句話的證據是從何來?
: : 也就是說,只有表面邊界層的溫度增加而已,表面以下的溫度永遠維持4度
: : 因為不對流也不傳導,只有表面受熱而已,你覺得這種論點適當嗎?
: 嗯...我不明白不適當在哪裡~"~
: 就我的假設來看這樣是合理的吧?
假設無傳導作用存在,便可成立,若這情形成立,便不會有自然對流的存在了
萬物只會依照著它本身的密度流動到穩定狀態後就無所改變了
所以說,有溫度梯度在就有對流,在無傳導作用下就不成立....
溫度梯度就是partialT/partialX嘛 假設無傳導作用,溫度梯度就沒意義
: : 這三句講的最對啦~你講到重點啦,"嚴謹"兩個字嘛,所以你覺得題目給的情形
: : 有嚴謹到可以讓你判定整個湖裡面是沒對流的嗎?有說湖夠深嗎?有說外來能量嗎?
: : 依照國中生的基礎我想是不會考慮到這種嚴謹性的問題,只會想到
: : "4度水密度大所以在底下"+"表面是0度" =>(底面)4~~~~0(表面) =>C>B>A
: : 題目給的條件要判斷出這種情形 比 要判斷出 A=B=C 這種不對流的情形 合理多了
: 對
: 其實光就題目跟答案來說我跟你的看法完全相同
: 國中的題目為了簡潔就會變得不夠嚴謹，會套上許多"想當然耳"的簡化假設
你對固定分子量的氣體加熱,其分子的能量增加,運動速度加快,分子間的運動距離
也會增加(P=constant),那V就會加大,分子量固定,體積變大,所以就是密度變小
=>對單位質量的流體加熱,溫度增加,密度減低
40|
30|
20|
10| [5]
左邊是一面有溫度梯度的牆壁,[5]是溫度5度的氣體,因為傳導作用,5度的氣體受到牆壁
加溫,於是溫度增加,密度減低,所以就往上飄了(因為它上面的氣體密度總是比它低,而下
面的氣體密度比它高,這對壁面任何一點都適用 除了端點),上面的氣體往上飄了,下面的
氣體就補上去拉.這就是溫度造成密度改變而產生對流的原因.當然這是最理想最基本的
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◆ From: 140.112.46.30
※ 編輯: tearcolor 來自: 140.112.46.30 (09/15 15:44)
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