一壶烧开的水从多高倒进嘴里不会觉得烫？ _小知识

图片：kavekostolo / CC0

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知乎用户，云行雨施，品物流形先说结论：大约50米摆布。
水从高空落下，先倒的水快，后倒的水慢，所以必然很快扯破，当作为藐小的水滴。
是以，这里就只会商水滴的散热问题，而不考虑一大团水的散热。因为这种环境更为常见，计较也更为简单。
本着物理学「真空中球形鸡」的思维体例，这里考虑球形小水滴 。因为水滴在高速下落，所以其四周空气的温度，其实可以视为不受水滴影响。这种近似有其物理按照——在低温物理中，人们经常用低温流体为物体降温、连结温度，可以使物体温度的浮动降到很低。
又为了更进一步的简化，这里将水滴视为两层——内层和外层：

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内层的半径为

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，而外层的半径为

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。因为内层很小，所以假设温度平均。而外层之中的传热，则视作近稳恒传热，合适能量输入、输出相等的原则。
这个假设当然不严酷合适现实，但可以连结数学上的简练。最终的成果，也不会与真实数值相差甚远。
所以，这里外层的温度合适这样的形式：

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其图像是这样的：

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【一壶烧开的水从多高倒进嘴里不会觉得烫？】真实的温度分布当然不是这样，这里做了近似。但误差不会很大。后面我们会看到，内层的大小，对于成果影响不大。
经由过程上式，轻易求的内层散热的速度：

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据此，可以获得内层温度随时候转变的函数：

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此中，

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即开水温度，为100摄氏度，

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为空气温度，这里设定为20摄氏度。 c是水的比热， k是水的热导率，

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是水的密度。
如斯，即可绘制水滴焦点温度随时候转变的图像：

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可以看到，若是水滴半径为3mm ，那么，不外五六秒，水滴的焦点温度就已经可以进口了。到了十秒，温度就接近空气了。并且，非论拔取焦点半径是几多，其曲线的不同都不太大。 这里可以认为，平安时候大约是5秒。
水淌下落时，因为空气阻力的影响，其最终速度，大约在9～13m/s之间。这里为了简单，取10m/s 。而雨滴要加快到这一速度，只要1秒。
取平安时候来计较水滴的高度，获得的高度是50米。也就是说，大约五十米的高度，就足以闪开水冷却到平安的温度了。

以上内容就是一壶烧开的水从多高倒进嘴里不会觉得烫？的内容啦，希望对你有所帮助哦！