热水的温度降低,并且温度降低的先快后慢,直到比气温稍低。
热水温度降低的原因有两种:水蒸发吸热和热传递。
影响蒸发快慢的因素,有液体的温度、表面积和液面附近空气流动得快慢。其中,温度越高,液体蒸发的越快,所以,随着热水温度的降低,水的蒸发逐渐减慢,相同时间内从水中吸收的热量减少,使水降温减慢。热传递的条件是存在温度差,并且温度差越大,传热越快(高压锅就是利用这个道理很快煮熟饭菜的),所以,随着热水温度的降低,水与周围空气的温度差越来越小,水向外传热减慢,温度降低变慢。
当水的温度降低到与周围空气温度一致时,热传递不再发生,但水仍然蒸发,水的温度要继续降低,与周围空气又出现温度差,又要发生热传递,不过,是周围空气温度高于水的温度,所以周围空气将热传给水,所以,水的温度只是比气温稍低。
一杯热水自然降温方式有三种:1.杯口水面蒸发,水蒸气带走热量;2.杯体向周围环境传导热量;3.杯体向周围通过红外线辐射散热。前两种方式占了绝大部分比例,而这两种方式的散热速率都和水温与室温的差值成正比。在室温稳定的情况下,水温越低(越接近室温)时,则水与室温的差越小,散热越慢。所以,随着水温不断下降,散热越慢,直至水与环境的温度相等为止。也就是说,我们可以笼统的认为,水温与散热时间成反比关系(如下图)。