@GoldenId

Из практики мне известно, что тело можно быстро нагреть: разогреть на газовой плите, в микроволновке или даже взрывом. Но чтобы охладить тело на ту же температуру, нужно затратить гораздо больше времени, например: в холодильнике.
Есть ли способы настолько же быстрого (сравнимого по времени) охлаждения, как и разогрева (с той же разностью температур)?
Чем объясняется гораздо большая длительность охлаждения по сравнению с нагревом на практике?

0

@AdmiralHood

Тепловой поток, грубо говоря, является возрастающей функцией от разности температур. Если у вас кирпич имеет температуру 20 С, а вы его помещаете в печку, где 800 С, то разность температур 780 С, и соответственно тепловой поток будет условно 780 единиц. Так что кирпич нагреется до 98 С (на 78 С) за 0,1 единицы времени.

Если же вы охлаждаете кирпич в холодильнике при -20 С, то первоначальная разность температур будет 118 градусов, соответственно тепловой поток будет 118 условных единиц, и кирпич остынет на 78 градусов за 78/118=0,66 единицы времени, то есть в 6 раз медленнее.

Предупреждение: всё это чисто качественные рассуждения и верны они чисто качественно. Говоря о количественной стороне можно сказать следующее: 1) Тепловой поток зависит от разности температур вообще говоря нелинейно 2) Разность температур по мере нагревания/охлаждения меняется, соответственно и тепловой поток непостоянен. Поэтому обычно нагревание/охлаждение идёт по некой кривой, похожей на экспоненту с отрицательным показателем степени у которой температура нагревателя/охладителя является асимптотой 3) Существует как минимум три механизма теплообмена: теплопередача, конвективный теплообмен и излучение. У всех у них разные зависимости теплового потока от разности температур. 4) А ещё зависит от того, насколько быстро тепло уходит внутрь тела или извлекается оттуда, то есть от коэффициента теплопроводности материала нагреваемого/охлаждаемого тела.

1

@TRam_

Температура абсолютного нуля всего -273 градуса цельсия, до его уровня охладить что-либо невозможно (т.к. это бы означало что все атомы покоятся). А потому создать разность температур, сравнимую даже с разностью температур от пламени огня например, не получится.

Из кипящих жидкостей ближе всего к абсолютному нулю жидкий гелий, кипит при -269 градусах. Так что вот и получается, что охлаждать тело комнатной температуры получится приблизительно с тем же перепадом, что и нагревать в не очень горячей духовке, и не более.

1

@GoldenId

Что-то я действительно затупил, не сообразил про разность температур (что нагреватели имеют температуру намного выше, чем охладители - ниже).

0