问:
玻璃做的水族箱,水体约一个立方米。室内温度20度,水温28度。请问水温降低到25度需要多少时间?
答:
好的,让我们详细分析一下这个问题:
1. 水体积是1立方米,密度约为1000公斤/立方米,所以水的质量为1000公斤。
2. 初始水温为28°C,最终水温为25°C,温差为3°C。
3. 水的比热容为4.2吉焦/千克°C,所以为降低3°C,需要吸收的热量为1000*4.2*3=12600焦耳。
4. 由于水在玻璃箱中,可以认为仅从水面散失热量。水面积约为0.5-1平方米。空气的传热系数取10微瓦/平方米°C。
5. 室内温度为20°C,水温为28°C,温差为8°C。按温差8°C,从水面散出的热流密度为10*8=80微瓦/平方米。
6. 所以,从水面散出的热量为80*0.5-1=40-80微瓦。这需要12600/40-80=157.5-315秒,约为3-5分钟。
综上,在玻璃水族箱中,1立方米的水温从28°C降低到25°C,大约需要3到5分钟的时间。这个时间范围内的具体时间,还与水箱的材质、大小和形状等有关。希望这个详细的分析能够帮助您理解问题。如果您有任何其他疑问,请尽管提出。