热水在冷却过程中能量的变化

热水冷却时，热能自然流向周围环境。水分子失去动能，温度下降。100摄氏度的开水冷却到室温，释放的热量足以让一小杯水升温。冷却速度受容器材质影响，陶瓷杯散热比玻璃杯快20%左右。热水在冷却过程中，能量从水传递到空气，再通过传导、对流和辐射三种方式散失。一杯500毫升的热水完全冷却，释放的热量相当于点亮一个小LED灯30分钟所需的能量。

热水冷却时，体积会发生微小变化。水温从90度降至30度，水的体积缩小约0.3%。这种热胀冷缩现象在金属管道中尤为明显，冬季热水管比冷水管更容易出现裂缝。冷却过程中，水的密度增加，相同质量的水在低温时占据的空间更小。这种物理特性在设计保温容器时被充分考虑，优质保温瓶能将热水温度维持在60度以上长达8小时。