Грамота.Ру
ГРАМОТА СЛОВАРИ СПРАВКА НАВИГАТОР КЛАСС ИГРА Версия для мобильных устройств
Конференции Новости Журнал Конкурсы Олимпиады Форум Поиск О портале


Курилка
 форумы  |  новая тема  |  начало  |  к началу  |  поиск  |  войти   назад  |  вперед 
 Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 11:23

Совсем не о языке.
Помогите разобраться.
Вредноватый препод влепил студенту пару за задачку по физике. И сказал, что пока не разберётся на пересдачу тот может не приходить.

Задача такая. Со слуха, правда.

На плите стоит кастрюля с кипящей водой. В неё опускают кусок люда. Сколько надо отлить воды перед опусканием льда, чтобы вода снова закипела как можно быстрее?

PS С позиции домохозяйки: чем больше воды, тем быстрее она снова закипит. Неоднократно проверялось на пельменях и прочем. Но тут, видимо, какой-то подвох.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 11:34

Если пренебречь потерями (нагрев воздуха при кипячении), то всё-равно сколько отливать.Если надо, могу объяснить, почему. Желательно текст задачи точно. могут быть нюансы.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 11:36

Самое главное: пренебрегаем ли потерями?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.rt.stu.ru)
Дата:   01-02-07 11:45

А сосвсем не отливать можно? Или кастрюля налита до краев? Тогда отлить не больше, чем необходимо, чтобы вода не вылилась сама при опускании льда.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (---.ciam.ru)
Дата:   01-02-07 11:47

>В неё опускают кусок люда.

Кашмарр.

>Если пренебречь потерями (нагрев воздуха при кипячении), то всё-равно сколько отливать.

Согласен. В любом случае потребуется одинаковое количество тепла - на таяние льда, подогрев получившейся воды от 0 до 100 градусов и на закипание этой воды.

>Самое главное: пренебрегаем ли потерями?

Скорее всего да - слишком уж разнообразны они могут быть.
Однако по большому счету потери возрастают с увеличением массы, поэтому самый быстрый способ приготовления пельменей - пожарить их.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.rt.stu.ru)
Дата:   01-02-07 11:50

Ждем adanetа

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 11:51

volopo - всё правильно. Жарить и только:)

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.dsl.aichyna.com)
Дата:   01-02-07 11:56

Согласен. Без потерь в любом случае энергия тратится на плавление определённого количества льда и нагрев до кипения того количества воды, которое получено из этого льда. Время же зависит от количества затраченной энергии и мощности её источника.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Ленока (146.71.255.---)
Дата:   01-02-07 11:58

//Согласен. В любом случае потребуется одинаковое количество тепла - на таяние льда, подогрев получившейся воды от 0 до 100 градусов и на закипание этой воды.//

Не смейтесь над убогим - но: разве количество уже кипящей в кастрюле воды никак не влияет на скорость таяния льда? Тогда вообще все равно, в кипяток лед бросать или в пустую кастрюлю. Странно мне это, я жду Аданета.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.dsl.aichyna.com)
Дата:   01-02-07 12:00

Ну вот, пока писал... Моё "согласен" относится к постам Evgeni.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 12:19

разве количество уже кипящей в кастрюле воды никак не влияет на >скорость таяния льда?
Влияет, но на количества тепла, которое требуется, чтобы растопить и закипятить лед - не влияет.

> Тогда вообще все равно, в кипяток лед бросать или в пустую кастрюлю.
Совершенно верно. Отлить можно любое количество воды. В то числе и всю.
Если воды много, то лёд растает быстро, охладив воду. И теперь эту кучу воды снова надо нагреть. А если воды мало, то таять будет долго, но и остывшей воды будет меньше, и греться она будет быстрее. Короче, разделите кастрюлю воображаемой перегородкой: с одной стороны кипящая вода, с другой лёд. Вода уже кипит (хоть много, хоть мало) а лед один и тот же.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.dsl.aichyna.com)
Дата:   01-02-07 12:28

В реальной же кастрюле, если исходно вода не покрывает весь лёд, вершина этого айсберга будет тем позже "включаться в процесс", чем меньше было воды. Всё-таки как вода, так и лёд — неважные проводники тепла. При этом часть подводимой энергии будет уходить лишь на нарушение экологии. В этом плане "жарить" лёд — самый медленный вариант.

>...потери возрастают с увеличением массы...

Нет, ванна с водой остывает гораздо дольше, чем, скажем, стакан.

>...и на закипание этой воды.

На закипание времени не нужно (теоретически). Вода считается закипевшей _в момент_ закипания.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 12:36

Пасиб всем за соучастие, только странно мне всё это.
И как жн тогда мои "опыты" с пельменями?

Текста нету. Это, типа, устная задача была.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (---.ciam.ru)
Дата:   01-02-07 12:39

>На закипание времени не нужно (теоретически).

Нет. Вспоминаем термины:
удельная теплота плавления, удельная теплоёмкость, удельная теплота кипения. Удельная теплота парообразования здесь, действительно, ни при чём

>Вода считается закипевшей _в момент_ закипания.
А вот это правильно. Только закипание и достижение 100 градусов - разные вещи.

>Нет, ванна с водой остывает гораздо дольше, чем, скажем, стакан.
Поставим вопрос так: что за минуту потеряет больше тепла (в джоулях) - ванна или стакан такой же температуры?

>В реальной же кастрюле, если исходно вода не покрывает весь лёд, вершина этого айсберга будет тем позже "включаться в процесс", чем меньше было воды. Всё-таки как вода, так и лёд — неважные проводники тепла. При этом часть подводимой энергии будет уходить лишь на нарушение экологии. В этом плане "жарить" лёд — самый медленный вариант.

Я и говорил о том, что потери могут быть весьма разнообразны. И предлагал жарить не лёд из задачки, а пельмени.

Ответить на это сообщение
 
 Дозвольте "лирику" встрясть!
Автор: Gapоn (---.globus-telecom.com)
Дата:   01-02-07 12:39

Я бы, не зная физики, ДОЛИЛ бы кипятка по возможности побольше, чтобы свести возмущение от внедрения в кипящую массу низкотемпературного "возмутителя" практически к нулю. А преподавателя бы отметелил, сначала словесно...

(Что-то такое типа уравнения Клайперона-Менделеева вспоминается)

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 12:47

> только странно мне всё это.
>И как жн тогда мои "опыты" с пельменями?

Как в литературе: сказка и жизнь - две большие разницы. Так и в физике теория и практика - тоже разница большая.

А опыт с пельменями можно провести, но надо корректно поставить эксперимент. Есть желание? Можно проводить параллельно в двух лабораториях...пардон, кухнях.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Ленока (146.71.255.---)
Дата:   01-02-07 13:09

Ну давайте, давайте уже проведем опыт с пельменями. С меня водка.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: macondo (---.NAT-POOL.KRONA.msk.su)
Дата:   01-02-07 13:22

А как же температуропроводность? Лёд ведь будет плавать поверху, а тепло подводиться снизу, через толщу воды. До льда дойдёт далеко не всё подведённое к кастрюле тепло.
Рациональнее вылить нафиг всю воду, а лёд положить прямо на дно. После начала таяния лёд всё равно всплывёт, но толща воды будет меньше, рассеяние тепла тоже меньше, больше тепла уйдёт на вбухнутый лёд, вода закипит быстрее.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.rt.stu.ru)
Дата:   01-02-07 13:22

>Вспоминаем термины:
удельная теплота плавления, удельная теплоёмкость, удельная теплота кипения. Удельная теплота парообразования здесь, действительно, ни при чём
А может, уравнения теплообмена составим? Только как туда время воткнуть?

Ответить на это сообщение
 
 ответ
Автор: VFG (---.adsl.co.ru)
Дата:   01-02-07 13:22

>> Сколько надо отлить воды перед опусканием льда...

Сколько захотите. Потому что количество отливаемой воды в данном случае никак не повлияет на скорость её повторного закипания. Я бы отлила столько, сколько понадобилось бы, чтобы вода не перетекла через край кастрюли.

Ответить на это сообщение
 
 Re: ответ
Автор: VFG (---.adsl.co.ru)
Дата:   01-02-07 13:25

Конечно, я этот не сама придумала. Но умные(!) люди считают именно так!

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: macondo (---.NAT-POOL.KRONA.msk.su)
Дата:   01-02-07 13:26

А как же температуропроводность? Лёд ведь будет плавать поверху, а тепло подводиться снизу, через толщу воды. До льда дойдёт далеко не всё подведённое к кастрюле тепло.
Рациональнее вылить нафиг всю воду, а лёд положить прямо на дно. После начала таяния лёд всё равно всплывёт, но толща воды будет меньше, рассеяние тепла тоже меньше, больше тепла уйдёт на вбухнутый лёд, вода закипит быстрее.
С другой стороны, если лёд плавает поверху, то тепло подводится к большей части площади льда. Но это преимущество, если мы выльем всю воду, быстро исчезнет - когда лёд всплывёт на собсвтенной воде.
Зато надо будет учесть зависимость температуропроводности от температуры - она прямая, но нелинейная.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: sad (---.pppoe.mtu-net.ru)
Дата:   01-02-07 13:29

Практика (и о пельменях тоже): если воды достаточно много, а льда достаточно мало, вода вообще не перестанет кипеть.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Ленока (146.71.255.---)
Дата:   01-02-07 13:31

(дожевывая пельмень):

А ведь и правда, количество воды в кастрюле на скорость не влияет. Это как задачка про килограмм ваты и килограмм гвоздей.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: macondo (---.NAT-POOL.KRONA.msk.su)
Дата:   01-02-07 13:31

И ещё надо учесть, что кипящая вода проводит тепло гораздо лучше, чем некипящая - за счёт интенсивной конвекции.
Также важен масштаб события.
Если в 20-литровую кастрюлю с кипящей водой бросить 1 грамм льда, то, скорее всего, мы вообще не заметим никаких изменений. А если положить 1 грамм льда в пустую кастрюлю, то вода вскипит далеко не мгновенно.
Короче говоря, однозначного ответа тут быть не может. Правильный ответ на исходную задачу предполагает перебор всех возможных крайних и промежуточных вариантов.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (---.ciam.ru)
Дата:   01-02-07 13:32

>Только как туда время воткнуть?
Умножив на мощность источника тепла.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.dsl.aichyna.com)
Дата:   01-02-07 13:35

>Вспоминаем термины:
удельная теплота плавления, удельная теплоёмкость, удельная теплота кипения. Удельная теплота парообразования здесь, действительно, ни при чём

Я давненько изучал физику, но мне кажется, что термины "удельная теплота кипения" и "удельная теплота парообразования" синонимичны — это энергия, затрачиваемая на переход единицы массы из жидкого состояния в газообразное. Или получаемая при обратном переходе.

>что за минуту потеряет больше тепла (в джоулях) - ванна или стакан такой же температуры?

Пожалуй, здесь я соглашусь. Действительно, нас интересуют не относительные потери, которые я имел в виду, а именно "в джоулях" — как часть от энергии подводимой.

>...самый быстрый способ приготовления пельменей - пожарить их.

При этом даже будет при желании получена аппетитная корочка. Но пельмени ведь не жарятся по всему своему объёму до состояния этой корочки, как это требуется для нашего льда. Фарш местами (язвенники, осторожно!) вообще может оказаться непрожаренным.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Ленока (146.71.255.---)
Дата:   01-02-07 13:36

//Короче говоря, однозначного ответа тут быть не может. Правильный ответ на исходную задачу предполагает перебор всех возможных крайних и промежуточных вариантов.//

(с наивным упорством идиота):

Во-во, это как про вату и гвозди: чем бы вы предпочли, чтобы вас ударили по башке?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: VFG (---.adsl.co.ru)
Дата:   01-02-07 13:36

Однако, несмотря на то что в вопросе было "сколько" воды надо отлить из кастрюли, о размерах куска льда ничего не сказано. Что подтверждает версию о том, что _подсчитывать_ здесь ничего не надо. Как и было мной (с подачи умных людей) сказано.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.rt.stu.ru)
Дата:   01-02-07 13:38

>А ведь и правда, количество воды в кастрюле на скорость не влияет. Это как задачка про килограмм ваты и килограмм гвоздей.
Пожалуйста подробнее о том, как вы ставили эксперимент..

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 13:47

Ладно, спасибо всем, хотя я теряюсь в догадках. Не может всё быть так просто. Может сама кастрюля как-то влияет? Она ж горячая?!

А студент мой уже чуть не в армию собрался. Придется заставить этого обалдуя отловить препода и взять точные условия. Парень-то, вроде, неглупый. Или на кафедре у кого уточнить. Беда, что я физику забыла основательно, и на кафедре сейчас никого из хороших знакомых.

PS А по менеджменту спецов нет?
Что такое виды, уровень и стадии конфликта?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: macondo (---.NAT-POOL.KRONA.msk.su)
Дата:   01-02-07 13:48

To: Башмак (---.rt.stu.ru)

>А сосвсем не отливать можно? Или кастрюля налита до краев? Тогда отлить не больше, чем необходимо, чтобы вода не вылилась сама при опускании льда.

Отлить придётся в любом случае больше, а именно столько воды, сколько содержится в куске льда.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Ленока (146.71.255.---)
Дата:   01-02-07 13:49

<<Пожалуйста подробнее о том, как вы ставили эксперимент..>>

Мысленно.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (---.ciam.ru)
Дата:   01-02-07 13:51

>"удельная теплота кипения" и "удельная теплота парообразования" синонимичны — это энергия, затрачиваемая на переход единицы массы из жидкого состояния в газообразное.
> Пожалуй, здесь я соглашусь.

ОК, я тоже погорячился и тоже давно изучал физику.
Но продолжаю считать, что достижение температуры кипения и кипение - разные вещи. Вода в банке, помещенной в кипящую кастрюлю, не закипит.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 13:53

>Однако, несмотря на то что в вопросе было "сколько" воды надо отлить из кастрюли, о размерах куска льда ничего не сказано. Что подтверждает версию о том, что _подсчитывать_ здесь ничего не надо. Как и было мной (с подачи умных людей) сказано.<
VFG, это у них, физиков, манера такая.
Всё что можно непосредственно подсчитать, померить, взвесить, или посмотреть в справочнике считается известным. Размер куска, наверное, был задан. и объеём кастрюли - тож.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: macondo (---.NAT-POOL.KRONA.msk.su)
Дата:   01-02-07 13:59

To: Башмак (---.rt.stu.ru)

>А может, уравнения теплообмена составим? Только как туда время воткнуть?

Втыкать ничего не надо, температуропроводность и так уже в м2/сек.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.dsl.aichyna.com)
Дата:   01-02-07 14:16

>Вода в банке, помещенной в кипящую кастрюлю, не закипит.

Более того, если вода кипятится в стакане посредством кипятильника, уже при достаточно интенсивном кипении под кипятильником вода остаётся некоторое время не очень-то горячей — здесь о моменте закипания говорить сложновать. Но это уже, имхо, не к поставленной задаче.

>Текста нету. Это, типа, устная задача была.

Ну так на устные неконкретные вопросы и предполагается получение развёрнутых, "всё учитывающих" ответов. В физических задачах с однозначным числовым ответом обычно оговаривается: "потерями пренебречь", "при нормальных (стандартных) условиях", "нить считать нерастяжимой" и т.п.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.rt.stu.ru)
Дата:   01-02-07 14:21

>Мысленно.
А жеванные при посылке поста пельмени варили?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.rt.stu.ru)
Дата:   01-02-07 14:26

Какой-то у нас всех подход дилетантский, боюсь, Фекла больше к нам за помощью обращаться не будет.
Давайте хором позовем: де-душ-ка Мо-... в смысле, A-DA-NET!

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: adanet (195.245.232.---)
Дата:   01-02-07 14:32

1) Если условия толком не заданы - студент должен ЯВНО оговорить все принимаемые им допущения - и тем самым показать, что он видит физику процесса, а не только формулы зазубрил. (Включая потери, форму кастрюли, льда и пр. Неплохо бы оговорить способ нагрева: стекляная кастрюля в микроволновке - не то же, что алюминиевая на газовой горелке и она же - не костре. В принципе - но это уже уровень ФМШ при физфаке - даже что кастрюля греется в поле тяжести, в невесомости всё будет совсем иначе)

2) Все основные моменты уту уже назвали, единственно, что забыли:
- площадь и качество теплового контакта. В пустой кастрюле тепло ко льду передаётся через несколько малых точек, в результате накаляется кастрюля, а не лёд, жидкость обеспечивает тепловой контакт со всей поверхностью (в аналогичных целях жарят в масле).
Хуже того, на сухой железяке кусок льда фактически будет парить на паровой подушке, а пар - очень плохой проводник тепла. При некотором искусстве можно таки и испарить весь лёд без кипения, сразу сублимируя с паровую фазу.

Так что долить надо так, чтобы лёд остался на плаву, дно не цеплял (как, кстати, и пельмени с макаронами: чтобы ко дну не пригорали).

- потери зависят от массы при сохранении _формы_ (отношения масса/поверхность). Т.к. теплоёмкость пропорциональна массе, а теплоотдача - площади поверхности. Поэтому чайники традиционно делали сферическими, особенно заварочные. Литр кипятка в круглой колбе будет остывать до-олго, тот же литр разлитый тонким слоем по полу - в момент (эффект используется, например, при питье чая из блюдечка).
По этой же причине делают такими зубчато-ребристо-шипастыми радиаторы всех сортов.
Отформы куска льдв тоже зависит, естественно: чем сферичнее - тем дольше греть. (Как слипшиеся в кусок подтаявшие пельмени). Для скорости лучше вообще расколото в мелкий битый лёд.

А в принципе да, всё верно - на таяние и кипячение куска льда заданного состава требуется вполне определённое количество теплоты, зависящее только от массы. Весь фокус в том, как это тепло ко льду подводить.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: adanet (195.245.232.---)
Дата:   01-02-07 14:36

>Ну так на устные неконкретные вопросы и предполагается получение развёрнутых, "всё учитывающих" ответов. В физических задачах с однозначным числовым ответом обычно оговаривается: "потерями пренебречь", "при нормальных (стандартных) условиях", "нить считать нерастяжимой" и т.п.

Именно. Фактически "неконкретный вопрос" - это позволение студенту толковать условия в свою пользу. Только делать это надо ЯВНО, т.е. вслух. Только грамотно:)....

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 14:40

нет, Башмак, не волнуйтесь. Все путём.
А аданет был замечен на форуме, но тему сию не почтил.

Слушайте, а что будет, если учесть эти самые потери? Меня не покидает мысль, что хдесь всё должно быть просто, но не настолько чтобы "сколько ни отливай - всё одно". Но единодушие отвечвших ставит в тупие.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 14:44

Спасибо, Аданет
Простите, ответов сначала не видела.

Только как-то заумно всё...

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: adanet (195.245.232.---)
Дата:   01-02-07 15:17

>Слушайте, а что будет, если учесть эти самые потери?

Чтобы учесть точно - надо очень конкретно оговорить конструкцию и параметры (размер кастрюли, льда, кол-во воды и пр.)

Вообще же ничего заумного, позиция домохозяйки в приципе правильная, только надо вовремя остановиться: отлить, но столько, чтобы лёд остался на плаву.

Например, на стандартной дровяной/электрической плите, когда тепло поступает только через дно, а кастрюля - цилиндрическая, при разумном соотношении массы льда, воды и габаритов кастрюли (вода не переливается, лёд влезает и свободно плавает и пр.) - количество воды влияет только на потери через стенки: выше столб воды - больше потери через стенки, узкий и высокий столб воды будет закипать дольше (у него ещё и поверхность при той же массе больше).
Думаю, что для бытовой кастрюли с высотой, примерно равной диаметру, это эффект второго порядка, т.е. можно вообще не отливать, если через край не течёт - лишь бы дна (и стенок) не касался лёд в первый момент. Но в приципе можно представить высокую узкую кастрюлю, в которой достаточно увесистый кусок льда поднимет уровень воды в несколько раз - тогда она, вода, будет терять куда больше тепла через боковые стенки, лучше отлить до минимума - лишь бы лёд плавал...

На открытом же огне (костёр особенно) через боковые стенки может наоборот дополнительно нагреваться...

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 15:45

Со всем согласен, adanet, но больно Вы углубились в дополнительные условия, которых нет в задаче. Раз нет , значит и не обсуждаем потери.
Надо считать, что вся энергия передаётся кострюле с содержимым, т.е. смеси воды и льда, либо льду, как частный случай. А потерь нет. Значит вся энергия идет на нагрев и плавление.
При этих условиях ответ на вопрос задачи: отлить можно любое количество воды.
Лишь бы газ не залило.:) Я прав, adanet?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 15:47

Студент так и должен оговорить условия. А вот если появятся новые условия, тогда и обсудим?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: abuella (84.237.152.---)
Дата:   01-02-07 15:47

Вообще-то, если лед положить в вообще пустую кастрюлю, то он растает быстрее. И закипит, соответственно, тоже быстрее. Мне так кажется (с интонацией Мрктчяна из "Мимино").

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 15:59

> "Мне так кажется"
мне это напомнило одну дискуссию на филологическую тему, где я имел глупость вместо аргументов написать: мне кажется. За что и получил, тут же, от Феклы. А сейчас вы на моем поле. Мне не кажется, я точно знаю. :)

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: abuella (84.237.152.---)
Дата:   01-02-07 16:09

. В пустой кастрюле тепло ко льду передаётся через несколько малых точек, в результате накаляется кастрюля, а не лёд
=========================
А если крышкой накрыть?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 16:10

>мне это напомнило одну дискуссию на филологическую тему, где я имел глупость вместо аргументов написать: мне кажется. За что и получил, тут же, от Феклы. А сейчас вы на моем поле. Мне не кажется, я точно знаю. :)<
Не помню. Простите, если так. Но думаю, что всё-таки не за "мне кажется" само по себе, а за то, что "показалось" там, где кажущееся недопустимо. Одно дело сказать "мне кажется, что об этом спорили Платон с Сократом", совсем другое - "мне кажется, что русский язык появился раньше всех остальных".

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 16:11

это опять обсуждение потерь. Их можно обсуждать бесконечно, а посчитать только примерно.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 16:13

Да, нет Фекла, всё ОК. Просто "мне кажется" действительно слабый аргумент. А уж в физике...

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: VFG (---.adsl.co.ru)
Дата:   01-02-07 16:15

Рассуждения adanet прочла вскользь. Углубляться нет времени. Если не трудно, ответьте пож., четко: сколько нужно отлить воды?

Несмотря на то что моя (вернее умных людей) версия, кажется, не прошла, попрошу их на днях обосновать свой ответ для всех здесь. Сейчас не могу - заняты все под завязку.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Evgeni (---.ll.intercom.ru)
Дата:   01-02-07 16:19

Ну ответили же: при отсутствии потерь - любое. Время будет одинаковое.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (---.ciam.ru)
Дата:   01-02-07 16:43

>Несмотря на то что моя (вернее умных людей) версия, кажется, не прошла

Да прошла, прошла. Причем в первом же ответе. Всё остальное - обсуждение тонкостей.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: VFG (---.adsl.co.ru)
Дата:   01-02-07 16:52

Ура! Пойду, скажу ребятам. А то прочла невнимательно и сказала им, что версия неверна. А они засомневались... но, конечно, не в своей версии.:)

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: adanet (195.245.232.---)
Дата:   01-02-07 17:24

Евгений почти прав, но сделал тактическую ошибку.

>Раз нет , значит и не обсуждаем потери.

Это очень плохо в ответе.
Лучше принять отсутствие потерь без аргументов (если препод против - поправит, особенно если приять в вопросительной форме, как уточнение. "Потери учитываем?")

Скорее всего - поправит, т.к. без потерь задача тривиальна и - нереальна, на реальной кухне потери важны. Разве что кастрюля диэлектрическая и в микроволновке, только там потери минимальны (за счёт этого скорость и КПД микроволновки). Но у нас - плита.

Да, спасибо про напоминание о крышке - это важно, потери на испарение через неё велики, крышка заметно ускоряет закипание (а если держит давление - то и варку, на этом скороварки работают).

И главное, ещё и ещё раз повторя!

Даже без потерь "любое" - НЕВЕРНО!

Лед должен ПЛАВАТЬ!
На пару будет таять очень долго (вспомните, сколько бегает мелкая капля воды по горячей сковородке, пока испарится: её паровая подушка защищает. Как и садящийся "Шаттл"...)

Мой ответ:
ЛЮБОЕ, при котором лёд ещё ПЛАВАЕТ + накрыть крышкой.
(считаем кастрюлю обычной формы на обычной плите - тепло предаётся простой теплопроводностью, при контакте. Относительные размеры разумны: лёд свободно влезает в кастрюлю, воды изначально достаточно. чтобы он плавал.)

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (---.ciam.ru)
Дата:   01-02-07 17:38

>Как и садящийся "Шаттл"

"Союз"? Вроде бы в "Шаттле" ничего не испаряется.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   01-02-07 17:58

Упссс...
Спасибо всем.
Дела семейные заставляют отправляться на родную кухню.
Короче, пошла жарить пельмени.
Попробую завтра уточнить условия.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: macondo (---.NAT-POOL.KRONA.msk.su)
Дата:   01-02-07 18:38

To adanet (195.245.232.---)
>Мой ответ:
ЛЮБОЕ, при котором лёд ещё ПЛАВАЕТ + накрыть крышкой.

Вы уверены, что теплопередача по поверхности вода-лед всегда обеспечит лучший результат, чем дно кастрюли-лед, пусть даже изначально и в нескольких точках?
Ведь никакой паровой подушки не получится: все вытсупы быстро стают, площадь контакта с кастрюлей увеличится, но это и не важно, т.к. натаявшая вода очень быстро покроет дно кастрюли и начнет передавать тепло непосредственно льду, по всё возрастающей по мере таяния площади, причём на нагрев теплопередающей среды (воды) и на рассеяние ею же тепла уйдёт гораздо меньше подводимой энергии, чем если бы лёд сразу плавал.
Правда, и площадь поверхности контакта тогда сразу была бы больше.
Выходит, что умозрительно ничего определённого сказать нельзя (кроме как посоветовать закрыть крышкой, укутать в стекловату, завернуть в фольгу и подбавить газку), надо считать все варианты.

Ответить на это сообщение
 
 задача тривиальна и - нереальна
Автор: sad (---.pppoe.mtu-net.ru)
Дата:   01-02-07 19:54

Шаг в сторону (о тривиальности и нереальности) - старая байка и пара комментариев к ней:

http://v2.anekdot.ru/an/an0304/o030415.html#7
http://v2.anekdot.ru/an/an0304/q030418.html#5
http://v2.anekdot.ru/an/an0504/q050416.html#4

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.cosmostv.by)
Дата:   01-02-07 20:07

>Лучше принять отсутствие потерь без аргументов (если препод против - поправит, особенно если приять в вопросительной форме, как уточнение. "Потери учитываем?")

Встречаются преподы-провокаторы (и не только физики), специально задающие вопрос общего плана в ожидании услышать от студента не столько полный и развёрнутый ответ, сколько встречный запрос на уточнение условий. В принципе, по содержанию запроса (или его отсутствию) часто можно в первом приближении оценить степень понимания студентом предмета. Ответ можно и не слушать: если запрос "правильный", то студент, даже если он не досконально разобрался во всех тонкостях, тему "прорубил" и знает, где в случае надобности искать подробности.

>"Союз"?

Кажется, его "Бураном" звали. "Союзы" вроде как ещё не садились. Или я отстал от жизни?

P.S. Мы пропустили фазу нагревания льда до плавления, если его температура была ниже нуля, но на выводы это особо повлиять не должно.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: С.Г. (---.sevsky.net)
Дата:   01-02-07 20:25

>>>>adanet
Мой ответ:
ЛЮБОЕ, при котором лёд ещё ПЛАВАЕТ + накрыть крышкой.
(считаем кастрюлю обычной формы на обычной плите - тепло предаётся простой теплопроводностью, при контакте. Относительные размеры разумны: лёд свободно влезает в кастрюлю, воды изначально достаточно. чтобы он плавал.)

Есть в Ваших рассуждениях один неучтённый момент. Достаточно ли мощности горелки для того, чтобы поддерживать кипение воды в процессе нагревания льда до температуры плавления? Т.е. если cm(t2-t1) воды плюс то же льда меньше qm газа, то ответ можно сформулировать однозначно. Воды должно быть столько, чтобы в момент погружения льда воды было вровень с краем. Тогда во время плавления льда температура воды начнёт понижаться, а вода будет перетекать через край, причём перетекать будет охлаждённая вода, следовательно масса оставшейся воды будет меньше и нагреется она быстрее.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Преподы-провокаторы
Автор: sad (---.pppoe.mtu-net.ru)
Дата:   01-02-07 20:25

В условиях дефицита времени такого рода провокация - самый подходящий метод тестирования. Позволяет быстро и надежно отличить "прорубившего тему" от тупого зубрилы.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: С.Г. (---.sevsky.net)
Дата:   01-02-07 20:31

Ошибся.
Вместо "Т.е. если cm(t2-t1) воды плюс то же льда меньше qm газа" читать:
Т.е. если cm(t2-t1) льда плюс потеря энергии воды, зависящая от площади кастрюли, меньше qm газа

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: *volopo (80.252.138.---)
Дата:   01-02-07 21:17

>>"Союз"?

>Кажется, его "Бураном" звали. "Союзы" вроде как ещё не садились. Или я отстал от жизни?

Нет, и "Буран", и "Шаттл" приземляются примерно в том виде, что и улетели. Ничего с них не испаряется.
А вот в нижней части посадочного аппарата "Союзов" нанесен слой специального покрытия, которое, испаряясь, не даёт перегреваться аппарату.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.cosmostv.by)
Дата:   01-02-07 21:51

Значит, отстал. Или не очень? Речь идёт об обычном, непилотируемом спуске, только "Шаттл" мои ассоциации в сторону увёл?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: adanet (---.izmiran.rssi.ru)
Дата:   01-02-07 22:36

>Тогда во время плавления льда температура воды начнёт понижаться, а вода будет перетекать через край,

Не будет, Архимед не позволит. Если лёд свободно плавает - все массы уже уравновесились, а если притоплен крышкой - так при таянии ещё и свободное место появится. Тепловым расширением воды пренебрегаем.

>Вы уверены, что теплопередача по поверхности вода-лед всегда обеспечит лучший результат, чем дно кастрюли-лед, пусть даже изначально и в нескольких точках?

Уверен. Теплопроводность воды, да ещё и конвектирующей, подвижной - во много раз выше, чем воздуха/пара + поверхность контакта на порядки больше (сравните площадь нескольких точек или даже всего нижнего торца льда стоящего на дне мелкой лужицы - и площадь контакта льда, погружённого в кипяток на 9/10)

>Ведь никакой паровой подушки не получится: все вытсупы быстро стают, площадь контакта с кастрюлей увеличится, но это и не важно, т.к. натаявшая вода очень быстро покроет дно кастрюли и начнет передавать тепло непосредственно льду, по всё возрастающей по мере таяния площади, причём на нагрев теплопередающей среды (воды) и на рассеяние ею же тепла уйдёт гораздо меньше подводимой энергии, чем если бы лёд сразу плавал.
Правда, и площадь поверхности контакта тогда сразу была бы больше.

Вы забыли, что вода УЖЕ кипит. Бысто ли выступы стают или медленно (зависит от многого, от формы в частности) - но время Вы на этом потеряете. И будете терять время, пока лёд не всплывёт. Даже в мелкой лужице воды тает лишь донышко ледяного цилиндра, а в глубокой - вся поверхность кроме самой верхушки).


>Нет, и "Буран", и "Шаттл" приземляются примерно в том виде, что и улетели. Ничего с них не испаряется.
А вот в нижней части посадочного аппарата "Союзов" нанесен слой специального покрытия, которое, испаряясь, не даёт перегреваться аппарату.

В принципе Вы правы, на шаттлах, ихних и наших, почти ничего не испаряется (всё равно обгорает, но меньше, это там не главное). А вот на "Союзах" и массе других спускаемых аппаратов, включая межпланетные - спецпокрытие, которое испаряется/горит, поглощая много тепла и создавая газовоплазменный слой с очень плохой теплопроводностью. Как вода на сковородке...
Пилотируемость тут ни при чём... или имелась в виду управляемость спуска? Всё равно не при чём, и неуправляемый "Восток" обгорал... "Союз" немного планирует и снижается медленнее, это уменьшает перегрузки и тепловую нагрузку, но её надо выдерживать дольше...

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.cosmostv.by)
Дата:   01-02-07 23:00

Спасибо, adanet, очень доходчиво.
_________________

Может, нужно вспомнить ещё один вопрос (в котором я — абсолютный ноль)?

Фёкла Мудрищева:

>А по менеджменту спецов нет?
Что такое виды, уровень и стадии конфликта?

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Башмак (---.stu.ru)
Дата:   02-02-07 06:13

Приятно слушать специалиста, умеющего говорить.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Фёкла. Просто Фёкла. (---.AVK.87.118.221.32.0xffffffe0.macomnet.net)
Дата:   02-02-07 09:44

С медеджментом вопрос отпал сам по себе. Спасибо, Саид.

А с катрюлей - прямо не знаю. Такое ощущение, что в процесее обсуждения все слишком углубились в подробности. Не думаю, что на первом курсе далёкого от физики универа препод рассчитывал на столь углубленное знание предмета. Наверное всё-таки это была мелкая провокация, ожидаемый ответ, похоже, тот, который тут дали сразу. "Скорость повторного закипания не зависит от того, сколько воды осталось". Как-то так.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: жы-шы (---.misgav-am.com)
Дата:   07-02-07 01:57

Поскольку львиная доля тепловой энергии будет расходоваться на разрыв межмолекулярных связей в процессе парообразования, чем ниже суммарная масса воды и кубика льда, тем меньше необходимо тепла и тем быстрее возобновится кипение. Отсюда вывод: перед тем как бросать лед, нужно вылить ВСЮ воду.

Ответить на это сообщение
 
 Re: Физики, помогите!
Автор: Саид (---.dsl.aichyna.com)
Дата:   07-02-07 10:44

жы-шы:

>...львиная доля тепловой энергии будет расходоваться на разрыв межмолекулярных связей в процессе парообразования...

Связи будут рваться уже при кипении, т.е. после момента закипания; на приближение же этого момента сей фактор повлияет незначительно.

Ответить на это сообщение
 форумы  |  свернуть  |  начало  |  к началу   назад  |  вперед