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物体的传热方式

书名:令人着迷的化学本章字数:1048

冬天,大家进入冰冷的房间以后,首先要做的是什么?如果有电热毯的话,我们一定会先把插头插上,将电热毯打开,然后坐在上面暖和暖和吧。有电热炉的话,就会将手放到电热炉附近烤一下。应该不会有人把手放到电热毯附近烤一下,也不会有人坐到电热炉上取暖,对吧?同样是取暖,为什么会有这样的差别呢?现在,我们就一起来思考一下物体的传热方式吧。

想要变热先得有热

温度的高低是由物体所拥有的热量来决定的。让我们把水壶放到炉子上烧水,以此为例来观察下吧。把水壶放到炉子上,热量从温度高的炉子不断地转移到水壶,水壶拥有的热量变得越来越多,水壶的温度也就升高了。

传热速度和热量

下面,让我们仔细观察一下水壶每个部位的温度吧。金属的部位会非常烫,根本不能用手去触摸。因为可能会被烫伤,所以大家实际观察的时候千万不要用手去摸哟。再继续观察,发现水壶的把手就不会那么烫。同样是被加热,为什么水壶的把手却不会那么烫呢?

那是因为,把手的部位和金属的部位,它们传热的速度是不一样的。金属的传热速度快,只需要一点热量,温度就可以马上升高,而用塑料等材质做的把手,传热就没那么容易了,如果没有足够的热量的话,温度就不会升高。

热传递使物体变热

水壶里的热水是怎样变热的呢?炉子里的火放出的热会传递到水壶的金属部位,然后通过金属部位再传递给水壶里的水,通过物体依次地进行传递。像这样,热直接传递出去的现象,叫作传热。坐在开着的电热毯上,会感觉很温暖吧?那正是因为,热从电热毯直接传递到了身体啊。

不直接碰触热源也会感到热吗?

我们不直接触碰炉子也能感受到温暖,对吧?这又是为什么呢?原因有两个。

一个原因是空气也是可以传热的。从炉子发出来的热,首先会传递给炉子附近的空气,附近的空气受热以后会变轻,就会向上升起。这样的话,上面的冷空气就会下沉,空气就开始流动起来了。这样的流动,我们叫作对流。

水壶里的水也在发生同样的事情。从炉火到水壶再到水,热按照这样的顺序来传递。水壶底部的水,温度先升高,温度升高后的水会变轻,从而向上移动。对应的,上面的水就会向下移动,并在火焰的加热下热起来,然后继续这样循环下去,不一会儿整壶水就开了。

另外一个原因是炉子里会释放出可以传热的红外线。红外线是可以向有一定距离的物体传递热量的。这种传递方式叫作辐射。

如果红外线不能直接照到手上,那么手就不会变热。我们把手放到炉子附近,试着在手和炉子之间放一本书来遮挡红外线,这样,手应该就感觉不到热了。

在没有空气的宇宙空间中,地球之所以能保持一定的温度,原因之一就是地球有阳光带来的辐射