[حميد]

خانم خانه كه ناچار است علاوه بر دسته و پنجه نرم كردن با مصائب كار روزانه وظيفه انجام كارهاي خانه را نيز بدوش بكشد، به محض بازگشت از محل كار و براي تهيه سريع شام يك تكه ماهي يخ زده را از فريزر بيرون آورده و جهت ذوب شدن سريع يخ آنرا درون يك كاسه آب مي اندازد.
آقاي خانه كه فكر مي كند تنها فرد خسته خانواده است از دور نظاره گر موضوع است و همانطور كه لم داده مي گويد، بهتر است براي ذوب سريعتر يخ، ماهي را در آب نياندازي، يخ ماهي با هواي آشپزخانه زودتر ذوب مي شود.

او همچنين با لحن متفكرانه اي ادامه مي دهد: شما فيزيك نمي دانيد، مولكولهاي هوا سنگين تر از مولكولهاي آب هستند و بدليل مسير آزاد حركت شان از سرعتهاي به مراتب بالاتر از مولكولهاي آب برخوردارند. بنابراين هركدام از مولكولهاي هوا از اندازه حركت يا انرژي بسيار بيشتري براي انتقال به يخ برخوردار بوده و قادر به گرم كردن سريعتر يخ هستند. بعلاوه آب درون كاسه محدود است و با دريافت انرژي ماهي يخ زده سردتر شده و انتقال حرارت كند تر مي شود در حاليكه براي هواي آشپزخانه چنين اتفاقي نمي افتد.

آيا شما با نظر آقا موافقيد؟

Topic

[حميد]

اختلاف اساسي انتقال گرما از آب يا هواي اطراف به ماهي منجمد به تفاوت ماهوي ضريب انتقال حرارت مايعات و گازها مربوط است. حجم كوچك آب يا حجم بزرگتر هوا، همچنين ظرفيتهاي گرمايي متفاوت اين دو در استنتاج نهايي بي اثرند، زيرا بحث بر سر سرعت انتقال گرما است و نه ميزان انتقال گرما.ظرفيت گرمايي آب تقريباً بيش از مواد ديگر حتي فلزات است با اين حال آب نسبت به فلزات از سرعت انتقال حرارت بسيار كمتري برخوردار است. آب 200 بار بدتر از مس و هوا 20000 بار بدتر از آن حرارت خود را از دست مي دهند.براي نمونه اگر به ته يك لوله آزمايش پر از آب قطعه يخي بچسبانيم و بالاي آنرا حرارت دهيم ، آْب در بالاي لوله بجوش مي آيد بدون آنكه يخ ذوب شود. انتقال گرما از يك نقطه گرم به نقاط سرد از طريق انتقال انرژي از يك مولكول به مولكول مجاور صورت مي گيرد. در مورد يك گاز كامل تك اتمي رابطه انرژي انتقالي براي مولكولهاي حاوي انرژي از رابطه زير بدست مي آيد. e = n_x² x h²/8mL² كه در آن n_x معرف تعداد ذرات متحرك با يك درجه آزادي ،m جرم مولكول، L مسير آْزاد بين دو برخورد و h ثابت پلانك است. همانگونه كه مي بينيد و به درستي نيز پاسخ داده شده است، سهم تعداد ذرات در گير در انتقال انرژي در قياس با پارامترهاي ديگر قابل توجه است. بدليل آنكه تعداد مولكولهاي در گير تصادمات مولكولي در مورد آب به دليل چگالي بيشتر بسيار زياد تر از هوا است، متوسط انرژي انتقالي به واسطه تعداد زياد مولكولهاي درگير تصادمات گرمايي بسيار بيشتر است. آب 100 بار بهتر از هوا گرما را منتقل مي نمايد. با اين حال در تجارب روزمره ( ذوب ماهي منجمد) تفاوتي تا اين حد را احساس نمي كنيم به نظر شما دليل آن چه مي تواند باشد؟

[Author]

Replies