一个关于物理学及热传递方面的问题我是做家用锅炉熨斗产品设计的,在测试时发现一个物理现象我得不到解释,希望有物理学或者热传递方面的人才帮忙解答一下.锅炉蒸汽熨斗分为一个熨斗

一个关于物理学及热传递方面的问题我是做家用锅炉熨斗产品设计的,在测试时发现一个物理现象我得不到解释,希望有物理学或者热传递方面的人才帮忙解答一下.锅炉蒸汽熨斗分为一个熨斗
一个关于物理学及热传递方面的问题
我是做家用锅炉熨斗产品设计的,在测试时发现一个物理现象我得不到解释,希望有物理学或者热传递方面的人才帮忙解答一下.锅炉蒸汽熨斗分为一个熨斗一个锅炉.锅炉就是一个密封的不锈钢锅+一个电热丝铝发热盘贴在不锈钢锅底部.通过铝发热盘通电发热烧开锅内水,在国内形成高压水蒸气.再通过熨斗的开关释放锅内的蒸汽.如果锅内有足够的水,持续释放蒸汽的时候锅的温度会维持在一个平衡点,既发热盘提供给锅的热量跟释放的蒸汽带走的热量相等.此时锅的温度是恒定基本不变的.但是当锅内谁即将烧完的时候,此时已经没有足够的水产生蒸汽,你会看到熨斗释放的蒸汽量在变小.而此时锅的温度反而会下降.直到水完全烧干之后,才会再升上去.既在热平衡到水烧干后,锅的温度曲线是平衡不变-----下降-----上升.希望有人能帮我解释下为什么锅内水即将烧干至完全烧干的时间段会出现这样的温度曲线,而不是平衡不变-----上升,
再补充一下,我想大家应该没必要放心思在我这个系统是否错误这个方面.蒸汽锅炉熨斗已经是一个很成熟的东西,大家去买一个飞利浦的锅炉熨斗拆开来也是这样的一个东西,一个发热盘+一个锅,再通过一个电磁阀接水管连着熨斗,测试的系统不会错,测试出来的结果也不是偶然,而是几十次的必然.关键是原因

一个关于物理学及热传递方面的问题我是做家用锅炉熨斗产品设计的,在测试时发现一个物理现象我得不到解释,希望有物理学或者热传递方面的人才帮忙解答一下.锅炉蒸汽熨斗分为一个熨斗
PV=RT ; .(R是常数).T=PV/R 当V不变时.T和P成正比.水没烧于时.产生足够的水汽.使容器里的P不变.那么T也不会变了.当水快要没了的时候.就不会产生足够的水汽.也就是说容器里的P在不断下降.所以T也跟着下去了.大家知道水的沸点是跟压力成正比的.当压力上去时水的沸点也跟着上去.（举个例子.当我们用高压锅浇水时.如果盖子不盖．水到100度时就汽化了．这时不管怎么烧温度不会大于100度．而如果盖上盖子．这时随着汽体的增多．里面的压力升高．那么沸点也上去了．也就是说水温要达到100度以上才能汽化．）
楼主的情况也可以用这样说明．当锅内的产汽量和送出的汽达到动态平衡时．锅内的压力不变．水的沸点一直维持在此压力下的温度．水温也保持在这个温度．当水快要没有的时候产出量达不到送出量．锅内压力难以维持在先前的压力．（压力略大于环境压力）水的沸点下去了．水温自然下去了．当水没有的时候．这时我们加热的不是水而是金属容器．这时电热丝产生的热量．主要用于提升金属的温度．当金属温度达到一定时候．由于他跟环境温差变大．也就是说他向空气中的散发的热量．等于他向电热丝吸收的热量时．于是又达到了一个新的动态平衡．（不过这时金属也许液化了）.
江湖新 有些观点和我差不多.但是不知你自己有没有注意到.你的观点前后有点不通.你想一想作为金属容器.他下面有电热丝加温.本身的导热性能不比水差.比热容比水低.(而且比水先接受电热丝的热量..)再说不管怎么样电热丝的温度肯定比水温高.那么为什么到后来水快要没有的时候.他不把电热丝的热量传递给水.反而从水和水汽里要热量.(难道热量可以从低温体向高温体传递吗?)还有一点你在上面说到锅体上部的热量更多的是从水中获得.而不是靠金属本身的热传导获得.你认为这个可能吗?
看了寒雨的说法.我对我想法作些补充
大家知道热量是从高温体传给低温体的.如果没有温差就没有热量的传递.所以当在锅底加热时.锅底的温度肯定高于上面的温度.锅壁中心的温度高于两侧的的温度．不然怎么实现热量传递.但是由于是金属.导热性能好.所以温差很小.用通常方法真的很难测得.这是不用多说的.
但是我们现在要讨论的话题的关键不在这里.我觉得我们真得没有必要把水'锅'锅的上面'锅的下面'分得那么细.（它们之间都是亲密接触的.还有水由于受热是在不断的对流着的.剧烈的沸腾着的.这样它们之间的温差能差到那里去了?）而且加以讨论.在这个话题中我们更应该把他们看成一个整体才合理一些吧.

太复杂了啊

是难以想通啊!!
会不会是巧合,不是必然的.多做几次实验看看结果

如果锅内有足够的水,持续释放蒸汽的时候锅的温度会维持在一个平衡点
这是你说的！！
此时已经没有足够的水产生蒸汽，这也是你说的
你理论上从有足够的水到还有一点点，这样的变化理论是行不通的
这里面有个渐变的过程，你的模型设计就不对，理论和实验当然不符合了...

全部展开

如果锅内有足够的水,持续释放蒸汽的时候锅的温度会维持在一个平衡点
这是你说的！！
此时已经没有足够的水产生蒸汽，这也是你说的
你理论上从有足够的水到还有一点点，这样的变化理论是行不通的
这里面有个渐变的过程，你的模型设计就不对，理论和实验当然不符合了

收起

真闹心`这么多内容```难为楼主了我以前看到这样的题目一般都不做啊哈哈~~~

shuo de tai duo bu hao wan 555

设计失误吧 哼 你说的就不对 根本行不通

我就是发表问题的楼主,下班回来又看到朋友热心的详细的答复,深表感谢.江湖新秀111给出了一个全新的解释,我也仔细看了.虽然我说不出来您的理论哪儿不正确,但是确实是跟我实验的数据不相符的.按照您的理论,锅底贴着发热盘那部分在水即将烧干的时候温度是不会下降或者只降一点的,只有锅的侧面或者上面,离发热盘的部分越远这种现象越明显.但是实验的数据表明,锅底一样会降温.锅底,锅侧面,锅上部,同样都会出现降温,...

全部展开

我就是发表问题的楼主,下班回来又看到朋友热心的详细的答复,深表感谢.江湖新秀111给出了一个全新的解释,我也仔细看了.虽然我说不出来您的理论哪儿不正确,但是确实是跟我实验的数据不相符的.按照您的理论,锅底贴着发热盘那部分在水即将烧干的时候温度是不会下降或者只降一点的,只有锅的侧面或者上面,离发热盘的部分越远这种现象越明显.但是实验的数据表明,锅底一样会降温.锅底,锅侧面,锅上部,同样都会出现降温,而且降温的数值基本上差别不大.我现在个人认为tzvoip的理论有一定的道理,当然也期待更令人信服的答案
温度的测量是通过感温线来测量的.把感温线用高温胶带贴在需要测的物体的表面就能测量出来温度.误差肯定是有的,且感温线所贴位置不同温度也会因为环境的不同而有差异.如锅底因为离发热盘近受辐射影响温度要比锅侧略高.锅上部又跟锅侧的温度不一样.所以就算按照理论值应该一样的,实际测量出来也会有所差别的.

收起

“不够格的科学家”，你可一点也没谦虚啊。提问者希望你通过物理知识来解释这种现象，不是让你来指点它的设计错误。
还有“tzvoip”这位朋友，你比“不够格的科学家”强多了，可是“PV/T=R（固定值）”这个公式只是个理论，而且还是有限制的，研究对象必须是“一定质量的理想气体”，还有提问者说的是锅的温度不变，又不是指锅内气体温度。“水没烧开时.产生足够的水汽.使容器里的P不变.那么T也不会变了...

全部展开

“不够格的科学家”，你可一点也没谦虚啊。提问者希望你通过物理知识来解释这种现象，不是让你来指点它的设计错误。
还有“tzvoip”这位朋友，你比“不够格的科学家”强多了，可是“PV/T=R（固定值）”这个公式只是个理论，而且还是有限制的，研究对象必须是“一定质量的理想气体”，还有提问者说的是锅的温度不变，又不是指锅内气体温度。“水没烧开时.产生足够的水汽.使容器里的P不变.那么T也不会变了”这话说得欠妥当，气体一边在生成，一边在放出，根本就不是同一的水蒸气，而且随着水分的蒸发减少，水蒸气所占的体积V在变大，这用热力学公式怎么解释呢？
而提问者所说的“持续释放蒸汽的时候锅的温度会维持在一个平衡点,既发热盘提供给锅的热量跟释放的蒸汽带走的热量相等”的推断也是错误的，并非“发热盘提供给锅的热量跟释放的蒸汽带走的热量相等”而是发热盘提供的热量大部分用于水的气化了，然后再伴随气化后的水蒸气释放出去了。水气化的过程是一个吸热的过程，而且这个时候水的温度是保持恒定不变的，既水的沸点。
问题中“锅的温度”，我觉得应该分开理解比较明确，一指锅底部的温度，二指远离锅底的锅身的温度。
锅底接触发热盘，其热量绝大部分是由温度恒定的发热盘提供的，所以锅底部的温度不会有明显的变化。
刚开始烧水时，发热盘提供热量来源，再由锅的底部热传递给远离锅底的锅身部分和锅内的水，由于金属的导热性比较好，且比热远小于水的比热，所以锅身的温度提高的要略快于水，锅身再热传递给锅内的水和外界的空气。此时锅的温度随着水温的升高而缓慢升高，随着锅身和外界温差的越来越大，锅身对外界空气的热传递就越来越快，这样锅身的温度就越来越接近水的温度。
当水烧至沸腾时，温度保持水的沸点不再变化，此时锅身由于温度很高，对外界空气的热传递就会加剧，而锅底传来的热量被由下到上层层剥夺（水的气化和对外热传递），远离锅底的锅身部分已经难以维持热量的收支平衡，可此时水温（还有水面上稠密的水蒸气的温度）已经很高，且达到衡定温度，所以水和水蒸气反而会热传递给锅身（特别在远离锅底的部分），这样锅身就基本和水及水蒸气保成同样的温度不再变化。
到水快要烧干时，远离锅底的锅身部分已无法得到来自沸水的热传递，由锅底传导的热量此时仍让在完成最主要的任务——水的气化，高温水蒸气虽然仍在向锅身热传递，可越来越稀薄的水蒸气已经力不从心。所以此时锅身的热量来源就减少了一大笔，但对外界的热传递却还在剧烈的进行着，收支再次不平衡，就不得不降低自己的温度来满足对外界的热量支出......
当水烧干时，锅底吸收的热量不再用于水的气化，全部用于对锅身的热传递，所以此时锅身的温度从底部到高处又慢慢升了起来。
*注意*
测量温度的位置与出现的现象有很大的关系，越是靠近锅底的部分，：“上升——平衡——再上升”的现象越明显；越是远离锅身的部分，“上升——平衡——下降——再上升”的现象越明显。
回答此问题真是麻烦，好几次都没有提交成功，该问题于7月22日夜22点回答完毕，提交、暴雨、停电、郁闷！再有7月23日中午重新回答。
回答完了，反过来看看，其实没有什么高深的物理，只是一些细节方面的问题，如果还有什么不足之处，还往高人指点。

收起

因为太无聊，就随便看了看这个超长的问题。又看了几个超长的答案，没想到竟很有收获，几位都很了不起啊，搂主能够在工作中发现问题并思考问题，很不简单啊，几位热心回答者更是给予了精彩的回答，可仔细想了想，觉得“1__1__1”这位朋友的回答比较合理，理论上没有问题，可能阐述得不够清晰，以至于搂住有些怀疑，我想锅身如果足够长，那么这种现象应该越明显，而且“1__1__1”这位朋友所说的“锅底”应该是没有暴露...

全部展开

因为太无聊，就随便看了看这个超长的问题。又看了几个超长的答案，没想到竟很有收获，几位都很了不起啊，搂主能够在工作中发现问题并思考问题，很不简单啊，几位热心回答者更是给予了精彩的回答，可仔细想了想，觉得“1__1__1”这位朋友的回答比较合理，理论上没有问题，可能阐述得不够清晰，以至于搂住有些怀疑，我想锅身如果足够长，那么这种现象应该越明显，而且“1__1__1”这位朋友所说的“锅底”应该是没有暴露在空气中而只是与发热盘接触的部分。还有我想按他的理论，最后应该得到这样的规律才比较恰当：
测量温度的位置与出现的现象有很大的关系，越是远离锅底的部分：上升——平衡——下降——再上升”的现象越明显，而且出现的越早。当然这些差别肯定也是细微的。
搂住不是也说了吗“锅底一样会降温.锅底,锅侧面,锅上部,同样都会出现降温,而且降温的数值基本上差别不大.”什么叫“基本上差别不大”？只要有差别，那就说明“tzvoip”的说法欠妥当。
简易楼主仔细的测量，尽量减小测量中的误差，然后对比，重大的科学发现往往是得益于细微的差别。

收起

A~~~~原因可能是没有足够的水产生蒸汽时，会有一个气压电阻改变电路 ，以改变水闸门
B~~~~当有了足够的水产生蒸汽时，气温上升，再逼使气压电阻改变电力，以达到需要的平衡