油的比热容和水的比热容谁大,为什么水的比热容比油大
日常生活中,烫伤总是不可避免的。开水或者沸腾的食用油不小心溅到手上,总会难过一会儿。
在标准大气压下,水的沸点是100摄氏度;食用油的沸点通常在200摄氏度以上。炒菜的时候一般控制油温在五六成左右就可以了。那么,相同温度(比如100摄氏度)的水和植物油不小心溅到手上,哪个更热呢?还热吗?
用温度计测量,两者的温度必须相同。但烫伤是人体对温度的主观感受,与温度之外的其他因素有关。这不是人体温度计。为了避免烫伤,不可能亲自体验。我们用科学知识来分析一下哪个更火?
人体是如何感知温度的?它不是人体体温计,没有办法准确感知温度,但它能说出身体接触的物体的温度,还能感知当前环境的温度,以及身体接触的物体的温度是否舒适。
是热血动物。通常正常成年人的身体平均温度必须保持在37左右,不高不低。空气湿度适宜时,18 ~ 23的环境温度通常是人体最舒适的。所以,在炎热的夏天,我们需要散热;在寒冷的冬天,我们需要保暖。当人体短时间暴露在15~50摄氏度范围内的温度时,主观感觉是舒适的,高于或低于这个范围的物体温度一般会使人感到不适。长期接触高温物体容易造成烫伤,烫伤部位的细胞和组织受到高温的损伤。
温水最适合洗澡。温水的温度大约在30~45摄氏度,但环境温度也会影响人体对水温的判断。可见人体对温度的感觉并不是很准确,这和体温计的原理不同。人体对温度的感知与接触物体的温度和接触时间有关,本质上与温度感受器接收的热量有关。
人之所以能感受到外界的温度,是因为包裹人体的皮肤上布满了温度传感器。,人体黏膜和内脏也有温度感应功能,可以感知我们体内的温度。例如,如果你喝一口刺骨的冷水,呼吸一口冷空气,你会感到身体内部有一丝凉意。当体温过低时,你会失去知觉;当身体接触或感受到过高的温度时,会产生剧烈的刺痛感,直至被高温伤害。
如上图所示,温度传感器位于人体皮肤表层以下。克劳斯小体负责感觉寒冷,而鲁芬尼小体负责感觉温暖。这两种受体与遍布全身的神经相连,神经将温度信号转化为电信号,传递给中枢神经系统。这就是人体感知温度的方式。
比热和传热100摄氏度的水,100摄氏度的食用油,我们用身体感受不到它们的温度,却能体会到生活中不同物体带来的温度感受,从而解释问题的本质。
炎热的夏天,公园里有一个木凳和一个铁凳,在太阳底下很热。当我们坐下来,会发现铁凳比木凳热。虽然都是在太阳的暴晒下接受同样的热辐射,很明显铁凳子的温度感要高一点。这是因为这两种材料不同,它们的比热容也不同。
比热容(也称比热容、比热)是指在没有相变或化学变化的情况下,1千克均质物质的温度升高或降低1摄氏度所吸收或释放的热量。不考虑质量,就是热容,在某个过程中温度上升1摄氏度,系统吸收的热量。比热容表示物体吸收或散发热量的能力。一定量的不同种类的物体吸收相同的热量,比热容越大,温度越低
比热容是物质的一种属性,不随其质量或形状的变化而变化。同一种物质在不同状态下的比热容是不同的,比如冰、水、水蒸气,这三种物质的比热容是不同的。气体的比热容也需要考虑热膨胀,所以除了饱和状态下的比热容,还有两个概念定压比热容和定容比热容。,比热容是由纯物质定义的,混合物的比热容是由其组成和含量决定的。水的比热容是4200焦耳/(千克),在常见的固体或液体物质中是最大的,所以水常被用来做冷却剂。食用油种类繁多,比热容一般在1800 ~ 2400j/(kg)。然后,对于一定量的水和油,由于比热容不同,水温上升慢,吸收的热量相同,反之,水温下降慢。与水相比,沙子的比热容稍低,造成了下图的现象。
以上,木凳之所以没有铁凳热,是因为木凳在太阳的均匀照射下,由于比热容大,温度上升缓慢。
这里,除了比热容,我们还需要考虑热传递。只有板凳的热量转移到屁股上,才能感受到温度。人体要感知外界温度,必然有一个热量传递的过程。只要有温差,热量就会不断地从高温物体传递到低温物体,传热就是热量传递的过程。热传递有三种不同的方式热辐射、热对流和热传导。
当水和油与手接触时,它们会将热量传导到皮肤。,不同的物体有不同的导热系数,即不同的导热系数(导热系数)。物质的导热系数是其固有特性,与物质的结构、成分、物质状态、温度、密度、压力等有关。,金属的导热性最强。导热系数是指厚度为1米,两表面温差为1的材料,在一定时间内通过1平方米面积传递的热量。这意味着当木凳和铁凳把热量传递给屁股时,铁凳传递得更快。导热性差的材料常被用作隔热材料。,与油相比,水具有更强的导热性。热传导过程中遵守傅立叶定律。
,导热率与温差、接触面积、导热系数有关。温差越大,接触面积越大,导热系数越大,导热效率越高,传热越快,单位时间传递的热量越多。
结论在标准大气压下,100的水会沸腾,100的食用油不会沸腾。开水会产生水蒸气,但这里水蒸气可以忽略。相同温度和质量的油
水,油所包含的热量更低。它们从锅中溅起时,由于水比油的比热容高,同等条件下,油的温度下降得比水更低一点。,由于摩擦系数和粘度不一样,当锅中溅起的水和油从手上分别流过时,水和油在皮肤上的流动性存在差异,由于是短时间接触,影响可以忽略。如果是长时间接触,就需要考虑到水的蒸发,以及水和油的流动性差异。它们与手接触时,主要考虑热传导过程,水传热给手的能力显然更强一些。
基于此,同样是100摄氏度,一定量的水和油分别与皮肤接触,如果接触时间是一样的,显然水感觉更烫手一些,因为水在短时间内传递给人体的热量更多一些。凭经验就知道,虽然温度很高,但与皮肤接触时间短,并不会造成烫伤。不过,不建议去尝试。