Естественные науки
Дорогие физики! Вот вам вопрос про воду:
Почему если сильно и долго болтать воду, она не нагревается?Ведь микроволновка "расталкивает" молекулы воды, успешно поднимая её температуру.В обоих случаях молекулам воды передается кинетическая энергия.А может быть, я слабо болтаю? :-)
Всё дело в частоте внешнего возмущения. В микроволновой печке частота электромагнитных волн достигает величины порядка 10^9 Гц. Такая частота соизмерима с частотой переориентации различных молекулярных группировок, обратным временем жизни асоциированных структур и т. д. Грубо говоря, воздействие в данном частотном диапазоне обеспечивает наиболее эффективный канал передачи энергии системе (в смысле нагревания) . Вы "встряхиваете" ёмкость с водой с частотой примерно сто миллионов раз меньше, чем в микроволновке. Поэтому эта энергия в принципе не может "перекачиваться" по молекулярным каналам и идёт главным образом на гидродинамические эффекты (перемешивание, турбулентность, образование пузырьков и др.).
Отнюдь. Именно по нагреванию воды за счёт механической работы г-н Джоуль и доказал эквивалентность тепловой и механической энергии, а заодно и определил механический эквивалент теплоты. Так что надо просто проявить терпение и усердие.. .
К тому же если просто "болтать воду" - толку действительно немного, ибо усилие на взбалтывание воды ничтожно, поэтому и совершаемая работа никакая. Микроволновка же "болтает" отдельные молекулы воды (там взаимодействие носит резонансный характер) , так что ВС Е молекулы воды трутся друг об друга, поэтому передача энергии от электромагнитного поля молекулам воды происходит намного эффективнее.
К тому же если просто "болтать воду" - толку действительно немного, ибо усилие на взбалтывание воды ничтожно, поэтому и совершаемая работа никакая. Микроволновка же "болтает" отдельные молекулы воды (там взаимодействие носит резонансный характер) , так что ВС Е молекулы воды трутся друг об друга, поэтому передача энергии от электромагнитного поля молекулам воды происходит намного эффективнее.
Smbat Varosyan
Re: "...усилие на взбалтывание воды ничтожно, поэтому и совершаемая работа никакая..."
С этим трудно согласиться. Попробуйте взболтать, скажем, бочку с водой :) ...Механическая работа будет совершаться довольно приличная - другое дело, что она преобразуется в кинетическую энергию движущейся массы жидкости. При этом средняя скорость хаотичного движения молекул измениться крайне слабо - но именно она и определяет температуру.
С этим трудно согласиться. Попробуйте взболтать, скажем, бочку с водой :) ...Механическая работа будет совершаться довольно приличная - другое дело, что она преобразуется в кинетическую энергию движущейся массы жидкости. При этом средняя скорость хаотичного движения молекул измениться крайне слабо - но именно она и определяет температуру.
Слабо. Для нагрева 1 кг воды на 1 градус нужна энергия 4200 Дж энергии извне. Не указал сосуд и температуру окружающей среды, я бы примерно вывел необходимую скорость вращения ложки. Неимоверная получится скорость-то, вода "вылетит" из сосуда.
Если по проще сказать, то Вы не раскачиваете молекулы воды с той частотой как в микроволновке, при которой вода будет нагреваться. Вы задаёте амплитуду в сотни раз больше, и соответственно меньше частоту.
Удачи
Удачи
При работе микроволновки расходуетя мощность приблизительно 1 лошадинная сила.
А вы сколко секунд удержите такую мощность взбалтывания?
А вы сколко секунд удержите такую мощность взбалтывания?
Может быть она не успевает нагреться, из-за маленькой скорости расталкивания и температуры "на улице"?
Почему? при болтании она нагревается, только настолько мало, что передает температуру емкости, в которой находится.. . Поэтому разница в температурах неощутима.. . А микроволновка дает импульсы намного сильнее...
Инкар Кенжегалиева
Макс прав. Нужно оооочень долго и сииильно болтать чтобы заметить, что нагрелась. Кстати чем (и с какой точностью) меряешь температуру?
Так или иначе слабое нагревание происходит за счёт трения, но получаемое тепло быстро теряется за счёт теплоотдачи.
Назира Джантулиева
Тепло не теряется - оно, скорее, передаётся самому автору вопроса :). Рано или поздно ему всё-таки станет жарко :).
Похожие вопросы
- Есть вопрос, H2O - вода, а H2S - газ, хотя S тяжелее O, по законам физики такого не может быть!
- Нужна помощь. вот вопрос по физике: Почему люди тонут в воде?
- дорогие физики
- Дорогие физики! помогите решить спор!
- если говорят, что математика это всего лишь инструментарий для физиков, значит ли это, что физика это (см. вопрос)
- Дорогие физики, давайте с вами трезво, без эмоций оценим, может ли быть такое, что Земля плоская? Давайте принимать во
- «Помогите решить задачку по физике: почему после сильного шторма вода в море становится теплее
- Тем, кто знает физику: почему одни предметы пропускают воду, а другие нет? И ссылку на хороший научный сайт.
- с точки зрения физики, что происходит когда горячую воду разбавляешь холодной и она становится холоднее?
- Господа физики, есть любопытный вопрос.
Высокая частота ЭМ излучения в микроволновке нужна для того, чтоб ЭМ поле вообще начало заметным образом взаимодействовать с частицами, и передавать им энергию, при низких частотах передачи энергии не было бы. В случае механической энергии неважно с какой частотой идут встряхивания, вся их энергия идёт на нагрев.