03.12 摩擦生熱暖氣不簡單-熱量怎麼跑遍房間的

你有沒有見過中國東北地區的冬天呢?每到冬季來臨,那裡就變成了冰雪的世界。但是當你進入室內時,你會感覺到,寒冷彷彿被某種力量驅趕走了,屋裡竟然像春天一樣溫暖。那麼,你知道為什麼寒冷會被隔絕在室外呢?其實,這要歸功於暖氣。

摩擦生熱暖氣不簡單-熱量怎麼跑遍房間的

北方的冬天

圖片來源:閆恩銘 - Wikimedia Commons, CC BY SA 4.0

北方的冬天就是冰雪世界,當室外的溫度達到零下三四十攝氏度時,你想去屋子外面逛逛,就必須穿上厚厚的大衣,帶上帽子、圍巾,和手套,否則就有凍傷的危險。

摩擦生熱暖氣不簡單-熱量怎麼跑遍房間的

暖氣

圖片來源:Emilian Robert Vicol - Wikimedia Commons, CC BY SA 2.0

暖氣通常就是貼著牆壁被放在窗戶下面的那一排大鐵片。它的內部是中空的,一到冬天,就通過管道灌滿了熱水。暖氣散發出的熱量,把室內的空氣加熱,讓我們感到溫暖。這背後涉及到了熱量傳遞的原理。

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電線杆

圖片來源:Pixabay,Public Domain

當手觸碰到冰冷的電線杆,感受到冷的這個過程,就是熱傳導。熱傳導就是指熱量從一個物體,跑到與它相接觸的另一個物體,或者,從物體的一個部分,跑到另一個部分。人體的溫度比冬天的電線杆高,因此熱量從手傳到了電線杆上。

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瀑布

圖片來源:Pixabay,Public Domain

有一句俗語,叫做“水往低處流”,說的是高處的水總是想流向低處。類似地,熱量也總是想要從溫度高的地方,流到溫度低的地方。溫度高低不同的地方的溫度變得相同,熱傳遞就停止,這種現象,叫做達到了“熱平衡”。

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炒菜的過程

圖片來源:M.Minderhoud - Wikimedia Commons, CC BY SA 3.0

熱量的傳遞我們雖然看不見,卻可以被感覺到,熱傳導在我們的日常生活中是非常普遍的現象,無時無刻不在發生。炒菜時火把鍋加熱,鍋把菜炒熟,都包含了熱傳導。

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暖氣片

圖片來源:Bios - Wikimedia Commons, CC BY SA 3.0

暖氣中的熱水並不是和房屋直接接觸的,熱水和房屋裡的空氣中間隔著金屬暖氣片。通上熱水之後,熱量就從熱水傳遞到暖氣片,這時暖氣片的溫度變得高於它周圍空氣的溫度,於是熱量又從暖氣片傳遞到空氣中。

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金屬

圖片來源:Emilian Robert Vicol - Wikimedia Commons, CC BY SA 2.0

選擇金屬,作為暖氣片材料的原因是,金屬比較結實,而且是熱的良導體,使用金屬作為暖氣片,可以加快熱傳導,讓溫暖更快地傳遞出去。現在,你對暖氣是不是瞭解更多了呢?

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