人們把善於傳導熱的物體叫做熱的良導體,把不善於傳導熱的物體叫做熱的不良導體。我們平時用來做飯、燒菜的鍋都是用熱的良導體製成的,燒得快。冬季穿的棉衣、毛衣、羽絨服和皮衣等,都是用熱的不良導體製成的,可以保存身體發出的熱量,達到保暖的目的。

對流是液體或氣體被加熱後熱傳遞的又一種方式。

我們都有這樣的經驗,用太陽能熱水器洗澡,必須注意調節冷、熱水兩個閥門,調到一定程度,水溫就適中了,洗起來十分舒服。為什麼冷、熱兩個水管的水,從噴頭出來後不冷不燙呢?原來有一個對流的過程,熱量在管內自由傳遞,最終達到均衡。

如果有條件的話,可以做一個簡單的實驗來驗證這個道理。

在盛水的燒杯或試管裏,放入一些纖維粉末,然後把燒杯或試管放在酒精燈上加熱。過一會兒,可以看到有一些粉末向上飄起,另一些粉末卻向下沉降,上升的粉末和下降的粉末相對運動著。加熱的時間越長,粉末的這種上下相對運動越快。水燒開後,這種運動更加劇烈。

纖維粉末本身在水中是不會運動的,實驗的顯示告訴我們,水被加熱的時候會發生相對運動,水帶動粉末上下翻騰。

因為在加熱的過程中,燒杯或試管下部的水首先受熱,體積膨脹變輕,向上浮起;而上部的水沒有受熱,比下部受熱的水重,就向下沉降。這樣不斷地上下運動,全部水就逐漸地熱起來,直到沸騰。

空氣是熱的不良導體,它的熱傳遞方式也是對流。

例如,當你分別用手在火爐上方和爐門處試一試,就會感到,爐口有一肌熱氣往上冒,而爐門處卻有一股冷氣吹入。這是因為爐膛內和爐口附近的空氣,受熱膨脹上升,周圍的冷空氣就從爐門進入爐子來補充。

人們掌握了這個原理,冬季把會把爐子放在屋裏,利用暖氣片、電熱油燈、取暖器等取暖設備,使屋內的空氣不斷對流,最終使整個房子變熱。

還有利用空氣不善傳導熱的特點來保溫、保暖的。如保溫瓶膽、保溫杯,就是把兩層玻璃或玻璃與外殼之間空氣抽掉,使空氣對流性能減弱,增強保溫性能。火車上的雙層玻璃窗,冬天放下來,車廂裏的熱不容易散出去,就暖和了。

我們在房間裏放一個電取暖器,身體向著火的一麵就感覺到熱,時間長了甚至覺得灼熱。為什麼隻有向火的一麵才感到熱呢?原來是由於熱輻射。

所謂熱輻射,就是熱量從熱源沿直線直接向四周發射出去。太陽和地球之間的熱傳遞方式就是靠輻射進行的。

熱輻射有什麼特點呢?它是以熱源為中心向四周發出的。在跟熱源距離相等的圓周位置上,輻射的強度相同,輻射的強度跟離開熱源的距離有關。也就是說,離熱源越遠,輻射越弱;離熱源越近,輻射越強。太陽光輻射散熱,空氣對流導熱,人在與雪地接觸的過程中會進行熱傳導,三種熱傳遞方式時刻都在進行著熱輻射是直線前進的,一般穿不過不透明的障礙物。

同時,熱的輻射還與顏色的深淺相關。顏色越深,吸收或散發輻射熱的能力越強;顏色越淺,吸收或散發輻射熱的本領越弱。正因為如此,人們夏季喜歡穿淺色衣服,冬季喜歡穿深色衣服。

冬天池塘裏的水下麵比上麵熱

給洗澡水加熱。溫度一上升,水就開始膨脹、變輕,熱水漸漸向上麵集中。洗澡前,要好好攪動一下澡盆裏的水,因為上麵的水熱,下麵的水涼。

但是,在冬天的池塘裏,情況就大不相同了。我們這樣說,是因為水有一種罕見的特性,即當水溫在4℃的時候,其重量比任何溫度的水都要重。由於水有這種特性,所以,當池塘的水麵溫度因寒冷下降到4℃的時候,這層水就向下沉去。又因為4℃以下的水雖然更涼,但重量卻比4℃的水輕,所以,這些水向上升,於是池塘的水麵逐漸結上了一層冰。