“炙手可热”的原理——热传递

作者：本站编辑 来源：科普中国-科学原理一点通 发布时间：2022-02-21 15:43:23 字号：[大中小 ]

　　寒冷的冬天，很多人都会抱着热水袋取暖，被太阳晒过的被子热乎的，这些生活中随处可见的取暖方式也蕴含着一定的科学原理。今天，我们就来揭秘“炙手可热”效应。 

　　“炙手可热”，单纯从字面意思来理解就表示手一靠近就感觉到热得烫人。试想，手一靠近某种物体就会感觉到热，那么这种被靠近的物体本身就有热度，在此基础上发生了内能或热量的转移，在物理学上这种现象就被称作“热传递”。

　　热传递(或称传热)是物理学上的一个物理现象,是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。发生热传递时，高温物体的内能会逐渐减少，低温物体的内能则会增加。热传递可以改变物体的内能。 

　　比如，我们冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉变热，热水袋反而慢慢凉下来；还有发烧时用冷毛巾给头部降温，这些都是利用了热传递的原理。 

　　事实上，热传递包括热传导、热辐射和热对流三种方式。只要在物体内部或物体间有温度差存在,热能就必然会以以上三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。 

　　那这三种方式有什么区别呢？ 

　　第一，热传导。把金属勺放入热水中，过一段时间后勺柄会变热，从物体温度高的地方传到温度低的地方，这种传递热的方式叫做传导。

　　第二，热对流。用热水壶烧水时，水温逐渐上升，一段时间后水就会被烧开。加热容器底部时，底部受热的水会上升，周围以及上方较冷的水会进行补充，然后被加热上升……冷水和热水相对流动，这样水就逐渐变热。这种传递热的方式叫做对流。

　　而且空气传递热的主要方式就是对流。热空气比同体积的冷空气轻会上升，周围的冷空气就会流动作补充，这样就形成了热空气上升，冷空气下降的流动现象。

　　第三，热辐射。除了以上求说的几种传递方式，还有一种不依靠任何物体而直接向四周发射热的传递方式即辐射。就好比太阳，利用自身的热度向四周发散传播热。

　　在寒冷的冬天，不论是取暖的家用电器还是一些取暖的小物件比如热水袋，都是利用热传递原理来实现温度升高、防寒取暖的。 

　　（本文由山东省威海市凤林学校二级教师刘欢进行科学性把关。）