在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?

如果周围是空气的话,不会,空气热导率和比热都不给力,而水的比热却相当大。类比以下,对于铁水来说,室温就是“极冷的环境”,但是倾倒出的铁水并不会瞬间凝固。有同学对铁水落地是否会变成钢珠表示疑义,那么换个更简单的例子,很多朋友都用过电烙铁,想想融化的锡滴落在地上是什么样的?还没用过?那找根蜡烛点燃,滴一滴蜡(此处不要乱联想)到地上看看。
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楼上算的好像不太对大概是这么过传热过程,红色实线为温度(忽略辐射传热)。 【在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?】
在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?
由于液滴较小,液体之间的导热可以忽略;由于一直在下落(也就是空气一直在变),可以忽略空气间的导热;因此主要热阻在对流换热上。稍微计算一下?如果能结冰,需要传递的热量为:为 37°水降到0°的放热,以及冰的溶解热(也就是尿液的凝结潜热)。对应的所需的热流密度前者为(盐水比热按4.0)
在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?
后者为(就按水算吧。。)
在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?
其实溶解热占大头呢假设这滴尿0.025ml(半径为1.814毫米的球),所需热量为12.1J对流换热是个复杂的过程,就用牛顿冷却公式估算
在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?
对流换热系数h可以用Nusselt数来估算(条件不足我放弃了)经验认为空气的强制对流换热系数大概范围在20到100之间。就按最高的100算。假设水的表面为球形,稳态传热,我大哈尔滨气温零下30度,则Q0计算结果为约0.21W也就是说自由落体57秒之后尿液就会被冻住。(算来此人身高至少得有800多米吧。。233)
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冰棍不可能,但是可能会变成冰雾。刚尿出来是温的,有蒸汽,蒸汽和分溅出来的小尿滴会凝固变成冰雾。尿的主体不会那么快结冰的。水的比热容比较大,尿出来是体温35度以上的,降到0度以下需要时间的。极冷的环境,也是在空气中,空气的导热性不高,没那么快降温的。就好比热的汤放在温度在零下的冰箱里不会很快降温,但是放在凉水里会很快降温一样。
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是时候祭出这张图了:
在极冷的环境下男人尿尿会成冰棍吗?
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不会的……亲自测试过漠河北极村中国最北点的黑龙江江面上12月31号唱山歌完全没有问题。
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所谓的极冷是多冷,这个不好定义在这里假设尿的比热与水相同,做自由落体运动,高度为800mm,在0度就会瞬间结冰计算从开始下落到地面的时间约为0.4s比热的公式为CmΔt=Q C为比热容,m为质量,Δt为温度差假设人体温度为37度,则计算得Q/m=1.554×10^5 J/Kg空气0度时的导热系数为0.024 w/(m·k)(k可以用摄氏度代替)也就是0.024 J/(m·k·t) t是时间,单位是秒,m为米理想状态下0.4s的时间里会释放大概3.36m焦耳的热量可以看出在空气中热导率是很低的根据比热容的公式看出质量和能量是成正比关系的质量越少,需要的能量就越少,根据当时的流量,质量虽然很小,但是在空气中所能释放的能量很小在题主说的这种情况下是很难结冰的根据比热的公式可以看出质量作为分母起的作用很大,如果将质量减小到g甚至更小,那么就能实现在空气中结冰的情况,这就是为什么在冷空气中泼热水会结冰因为泼到空气中,热水的蒸发作用,会让水分很快蒸发为很小的颗粒这也就是为什么飞溅的液体金属会没落地就凝固的原因


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