四杯无配方

在“四杯”之后,或者您是否需要了解物理过程的精确数学公式,或者是否有足够的基本知识和推理逻辑。
“当忘记一切学问时,剩下的就是教育”
Max von Laue,Burres Frederick Skinner,George Halifax以及其他人。

不仅人类的整个理性生活(关键词是理性),而且总的来说,生活都在寻求优化重要过程。注意,不是最小化而是优化,即增加所谓的有条件的过程效率。那些。以最小的努力实现结果。

开始阅读文章“四只眼镜的问题”,我期望一般的推理和一般形式的公式的出现纯粹是为了说明和清楚起见。但是,作者决定严格守时。是的,他检查了问题并很好地解决了问题。但是,提出了一个问题,是否可以不借助特定的公式来描述物理过程而正确解决该问题?可以这么说解决手指上的问题吗?我们试试吧。因此(我重复了最初的输入数据),我们有两副相同的玻璃杯,其中每一个玻璃杯都充满“冷”水,另一个玻璃杯则是“热”杯。

实验的实质是:混合第一对水,等待10分钟。混合第二副眼镜中的水。我们测量两种水混合物的温度。在哪种混合物中温度会更高/更低还是相同?



这种难题的主要问题是什么?最主要的是短语“所有其他事物都是平等的”。

因此,首先,有必要强调不平等的条件。这些条件是什么?这是物体及其体积表面的温度。关于过程的物理和数学可以说些什么?人体的冷却/加热速率取决于:

1)加热/冷却的人体与环境之间的温差(这是物理上的);
2)物体的体积与表面积之比(这是物理学);
3)它具有指数(对数)函数的形式(这是数学的)。

什么是指数/对数变化?这种变化是n倍。这是什么意思?这意味着所测量的参数,无论其初始值和“最终”值如何,都不会根据时间(或另一个参数/函数自变量)改变“ by”,而是“ by”特定次数。

那些。如果一个物体的初始温度为100度,而另一个物体的初始温度为40度,那么塞特里斯·帕里布斯(Ceteris paribus),当第一个物体冷却两次时,其温度将为50度,第二个物体的温度将为20度。甚至以度数(开氏或摄氏)衡量,也没有关系,因为其他条件相同。

声压级取决于初始值(温度在我们的问题中的作用)和距离(时间在我们的问题中的作用),也证明了相同的依赖性。

我认为读者可以自己补充“指数”物理过程的列表。那些。借助“指数”过程的物理性质,我们清楚地发现了。暂时离开第2页。出于考虑,我们浏览了通过冷却/加热过程的选项的图片。


图。 1证称号



图。 2,3.“不对称”初始温度的变化。


图。 4.相对于环境温度的“对称”初始温度的变体。

因此,我们看到(不在图片中,而是从逻辑上)看到而没有考虑项目2。第一副眼镜的内容物的体温不仅在有条件的10分钟之后而且在任何时间之后都等于第二副眼镜的内容物的体温。

我们转向项目2。我们将讨论体积和表面,而不是质量,因为差异在于体积和表面。我们记得,所有其他条件都是相同的。人体发出/接收的热量与体积成正比。传输电阻与表面成正比。

这意味着表面积与体积之比越大,传热过程越快。身体越小,加热/冷却的速度就越快(请记住,感冒中的婴儿比成人的冷冻速度更快吗?因此)。因此,第二副眼镜-独立式眼镜将使其温度更快地达到环境温度。从数学(和物理)角度看,这等同于时间的增加。

如果“冷”和“热水”的温度与环境温度相等,则混合物的最终温度将相等。可以说,这是“对称”的选择。如果初始温度之一“远离”环境温度,则由于在“分开的”玻璃(第二对)中进行更激烈的热交换,它将更快地接近环境温度,而不再对环境温度做出“完全贡献”。保存原始状态。那些。如果“冷”水比“热”“热”冷,则第二副眼镜(由于更快的热交换过程)将比第一副眼镜温暖。反之亦然。

因此,无需求助于任何数学公式,我们就能找到四杯问题的答案。您需要公式吗?当然,如果需要计算特定值。

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