Đây chỉ là con mèo tò mò trong tôi. Khi đun nóng nước trên đỉnh bếp trong nồi có nắp đậy, khi đạt được nhiệt độ mong muốn, có cần nhiều năng lượng hơn để duy trì nhiệt độ nếu nhiệt độ cao hơn (giả sử 200F) so với nếu thấp hơn (giả sử 150F)?
Đây chỉ là con mèo tò mò trong tôi. Khi đun nóng nước trên đỉnh bếp trong nồi có nắp đậy, khi đạt được nhiệt độ mong muốn, có cần nhiều năng lượng hơn để duy trì nhiệt độ nếu nhiệt độ cao hơn (giả sử 200F) so với nếu thấp hơn (giả sử 150F)?
Câu trả lời:
Trường hợp giới hạn sẽ là một cái nồi chỉ phát ra năng lượng thông qua bức xạ nhiệt, bởi vì nó (trong trí tưởng tượng) được cách nhiệt hoàn hảo và do đó không mất nhiệt vào không khí thông qua việc thoát hơi qua nắp, hoặc dẫn nhiệt qua vật liệu nồi vào không khí.
Trong trường hợp đó, sự mất năng lượng từ nồi chỉ là do bức xạ vật đen, là một chức năng nghiêm ngặt của nhiệt độ. Năng lượng tỏa ra với tốc độ nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn.
Ngay cả khi bạn thư giãn những điều kiện tưởng tượng nghiêm ngặt này, tất cả các động cơ nhiệt đều dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ . Tất cả các cơ chế mất nhiệt trên nồi (như mất nhiệt khi hóa hơi, hoặc dẫn qua bề mặt nồi vào không khí) cũng được điều khiển bởi sự chênh lệch nhiệt độ giữa nội dung của nồi và không khí xung quanh. Chênh lệch càng lớn, chuyển tiền càng nhanh trên cơ sở tuyệt đối.
Vì vậy, có, duy trì nhiệt độ cao hơn ở trạng thái cân bằng đòi hỏi nhiều năng lượng trên mỗi đơn vị thời gian hơn so với nhiệt độ thấp hơn. Nhưng bạn sẽ cần một người giỏi vật lý hơn tôi nhiều để đưa ra cho bạn những mô hình toán học tuyệt đối.