这个问题,其实可以作为这一单元的一道综合题来考察一些能力水平较好的学生。这个实验中,热水是装在烧杯中,凉水是装在试管中。通过这一单元的学习,有的学生已经感受到,热传导也好,热辐射也好,不仅和材质本身有关,其实和接触的面积也是有关的,这个有点类似于“蒸发”的原理。
所以,这个实验设计中,有一个小“漏洞”,也许细心的学生也发现了:热水装在烧杯中,凉水装在试管中,显然,热水通过烧杯与空气接触的面积更大;而凉水装在试管中,周围还被“热水”包裹起来了,接触空气只是很小的一部分。
如果,学生有了这个发现,那么就容易理解:当热水温度下降、凉水温度上升到一个平衡点时,烧杯中的“热水”直接暴露在空气中,表面积较大,热量通过传导、对流和辐射快速散失到周围空气中,导致温度下降更快,尤其当室温较低时,这种散热效应更为显著。而试管被浸在烧杯“热水”中,周围环境的“热水”如同一个隔热层,减缓试管内凉水向外界环境散热的速度,使其温度持续上升,甚至短暂超过烧杯中已散热的热水温度了。