正文 熱是怎樣傳導的(1 / 2)

熱現象是到處都有的:食堂或家庭裏,每天要用熱來炒菜做飯;火力發電廠用熱來發出大量的電,供給人們使用;煉鋼廠為了煉出好鋼,想方設法來提高爐子的溫度;冷藏庫、電冰箱等設備,卻恰恰相反,為了防止所保存的物品腐爛變質,必須把溫度降到0℃以下,在科學研究中,利用測定熱量的方法,能夠判斷爆炸的威力……另外,人們每天都要了解當天或第二天的氣溫,以便做好防熱或禦寒工作。

隨著科學技術的進步,人類利用熱源的種類不斷增加,技術也日益提高。今天,人們不僅能夠利用各種各樣煤柴油氣火焰作熱源,而且能利用電、原子核的反應來作熱源。同時,對自然界的一些天然熱源,如太陽能、地熱等,也能夠初步控製和利用了。

熱,有著很深的內涵,不是簡單一兩句說完的,下麵還是讓我們一起去研究探討吧!

取一個盛水的燒杯,裏麵放進幾條小魚。把燒杯斜放在架子上。杯口下麵放一盞燃燒著的酒精燈。燒了一會,杯口的水開始沸騰,小魚仍然在裏麵悠然自得地遊著。用手摸一摸燒杯的底部,原來杯子底部還是涼的。

如果找不到燒杯和小魚,也可以用玻璃試管和小冰塊做這個實驗:給試管裏裝上冷水,在冰塊上纏一段金屬絲(不然的話,冰塊在水中會浮起來),放到試管裏。在試管中部裹一條布片,以便把試管斜著提起來。用一支燃燒著的蠟燭,加熱試管的上部,過一會兒,就發現火焰以上的水沸騰了,可是下麵的冰塊並沒有融化完。

這個實驗表明,水是熱的不良導體。那麼,你會問,既然水是不善於傳導熱的,為什麼能燒開呢?它是怎樣傳導熱的呢?

讓我們再來做一個實驗:

在盛水的試管裏或燒杯裏,放入一些鋸末,然後把試管或燒杯放在酒精燈上加熱。過一會兒,可以看到有一些鋸末向上浮起,另一些鋸末卻向下沉降,上升的鋸末和下降的鋸末相對運動著。加熱的時間越長,鋸末的這種上下相對運動就越快,水燒開後,這種運動更劇烈。

我們知道,鋸末本身在水裏是不會運動的,因此,上麵的實驗顯示的情況告訴我們,水被加熱的時候會發生相對運動,是水帶動鋸末上下翻騰。因為在加熱的過程中,試管或燒杯下部的水首先受熱,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。

這種傳遞熱的過程叫做熱對流,是熱傳遞的又一種方式。熱對流隻能在被加熱的液體(或氣體)裏進行,明白了這個道理,你就可以解釋在上部已經沸騰的水中,小魚不死、冰塊不融化的原因了。

我們站在火爐或火堆附近的時候,身體向著火的一麵就感覺到熱,甚至覺得很灼熱。奇怪,空氣是不良導體,不善於傳導熱。是空氣對流傳遞熱的嗎?也不完全像,因為人的感覺不是全身都熱,隻是向著火的一麵感到熱。

那麼這熱主要是通過什麼方式傳遞的呢?

經過實驗分析得知,這是熱的另一種傳遞方式——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,有著很大的真空帶,不存在傳導和對流,太陽的熱就隻能用輻射的方式傳給地球。

熱輻射的強弱是能用儀器測量的,這裏介紹一種測量熱輻射的儀器——輻射計的製作方法:

找一隻廢燈泡,用銼刀小心地把頭部從焊接處銼掉,拆去裏麵的燈柱和燈絲,隻留下一個空燈泡。