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第二十章 标准的定义,火球术的放热速率


路晓雅道:“哥,你这温度计的100度还有其他刻度是怎么确定的。”

  路修远道:“你说这个呀!那本书上说,水的沸腾时的温度和冰水混合物的温度都是稳定的,而且一般情况下,都是一个固定值。

  所以我就将冰水混合物的温度,定义为0度,而水沸腾时的温度,定义为100度。我们一般接触到的温度,大都在这个范围以内。

  至于其他的温度刻度。

  书上说:同样重的水混合之后,温度最后会变为平均值。

  这样,冰水混合物和沸腾的水可以混合为50度。

  50度和0度合成25度。

  以此类推,最后确定刻度12.5、25、37.5、50、62.5、75、87.5、100。”

  “定义的啊,我还以为怎么来的。”

  “当然是定义的啊。”说完,路修远去将木尺取了过来,然后问道:“小雅,你看着木尺上的一米是怎么来的?”

  “这不是本来就有的吗?”

  “额!这样说吧,你觉得第一次是怎么确定一米的。”

  "这个也是定义的?"

  “当然了!先定义多长是一米,之后再进行推广,让其他人都知道和认可这个标准。这样大家说一米的时候,就都知道是多长了。不至于你的标准和我的不一样,那不是乱套了。”

  “这样啊!所以你的温度标准这块,也要进行推广才能行。”

  “恩,雅儿真聪明!不过这也是以后的事了。那雅儿再来猜下,为什么数字后面要有单位呢。比方说,温度的100度的度,长度的1米的米。”

  “这个?我还真想不出。”

  “提醒你一下,标准。”

  “标准不一样?”

  “对,就是标准不一样,如果没有单位,只有数字的话,就有可能会造成混乱。

  比如另外一套温度标准,它将冰水混合物的温度,定义为10特氏度,而水沸腾时的温度,定义为110特氏度。就是说比现在的这个温度标准每个都大十度。

  那么如果有两个人说话都不带单位,一个人说他的体温是36.5,而另外一个人说他的体温是46.5。

  由于都不带单位,那么我们就不知道他们说的到底是什么意思,也不能判断,他们中谁的体温是正常的。

  但如果第一个人带单位‘度’,第二个人带单位‘特氏度’。再者如果我们知道这两个单位相关的温度标准,那么就可以很快的换算出来。从而得出结论:他们说的是同一温度,而且都在正常范围内。

  这其实是用来避免交流过程中的出现的语义麻烦,可以让别人很轻松、很准确的理解,你要表达的是什么。

  当然了,如果你自己定义一套标准,然后自娱自乐,也不与别人交流相关问题,那么就不会出现问题。”

  “哦!这样啊!那我懂了。那刚才那两个人,他们带的单位不一样,但是如果其中一个单位别人不认识怎么办?”

  “这确实是个问题,那这时他们就应该选用流传范围更广的标准。如果实在不行,但他又特别希望对方能懂他,那他就得转换成对方能懂的单位。”

  “好麻烦,看来标准还是越少越好。”

  “一般情况是这样。但是有时候为了计算方便,还会创造相关单位。不过只要大家最后都认可便好。”

  “还有一个问题。长度单位有米就可以了,为什么还要有厘米,分米,寸,尺,丈等单位?”

  “厘米、分米、米、千米等这是一套标准,寸,尺,丈等这是另一套标准。

  它们两是不同的标准,两个不同的标准的问题,刚才已经说过了。

  现在后面那套标准已经很少用了,只有某些特定的场景下才用的多。

  关于第一套标准里,为什么还要有厘米、千米等。这也是为了方便。

  比如我们常说的一本书多宽、多长,大都用的厘米,虽然也可以换算成米来表示,但这样比较麻烦。

  再比方说,我们描述城市间的距离,通常用的都是千米。比如我们永安城距离长安城1032.6千米,这里用的就是千米。

  其实就是哪个方便用哪个。它们表述的其实都是一样的。1千米=1000米,1米=10分米=100厘米。”

  “原来是这样啊。我小时候刚学这儿的时候,还在想一个问题:你说1米可以分米、厘米、毫米这样无限划分下去,那它不是无限长了吗,但是这1米又是确定的。我自己疑惑了好久呢,现在才弄清楚,原来是这样。”

  “你这小脑袋瓜子还想过这些问题啊,怎么没见你问过。”

  “没好意思问你。但我刚学的时候问过别人,她们都说不知道。”

  “那你明天可以跟她们讲讲。”

  “好啊!让她们也学习学习。”

  “那行!你也回去睡觉吧。睡之前再想想清楚,别明天讲的时候自己又糊涂了。”

  “放心吧!我好歹也是你无敌可爱、超级聪明的妹妹,怎么会弄错呢。那哥,我回去了。”

  “就会自夸。赶紧去吧!”

  “还不是跟你学的。”

  

  等妹妹走后,路修远就开始想刚才的实验情况。

  “实验中都用的是水,那么吸收的热量就只和温度差有关了。而温度差每次都一样,都是12.5度,所以每次吸收热量都相等。

  而每次达到相同的温度差,加热用的时间都差不多一样。那火球术的放热速率就~

  诶,不对啊。这样只能证明,从开始到相同时间刻度内放的热量是相等的,不能证明放热速率均匀。

  看来还得看几个连续的升温才行。

  还好雅儿把相关仪器还没带走。

  恩~还得再叫她出来帮忙。”

  很快他们完成了好几次实验。

  与之前不同的是,这几次都是中间不停顿法术,持续加热,然后记录温度从25度到37.5度,再到50度,62.5度,75度的单摆周期数。

  之后再计算出,每个温度区间的单摆周期数。

  最后发现各温度区间的单摆周期数都在误差范围内相等。

  “这下,总可以得出结论:火球术的放热速率是均匀的,确定的。”

  之后路修远又换了好几个火球术模型,再次测了一遍。

  发现:每个模型的放热速率,都是由模型的‘火球预备阶段’早都已经确定好的。


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