DK科学:传热
热能可以通过三个主要过程从一处转移到另一处。在对流在美国,热能是通过物质粒子的运动来输送的。在传导,热是通过粒子振动传递的。在辐射在美国,热量直接由电磁波传送。当热的物体接触冷的物体时,热量从热的物体传到冷的物体。当物体传递热量时,它们会冷却到较低的温度,除非它们失去的热能不断被补充。
另一个传递热量的过程叫做蒸发。当狗伸出舌头使劲呼吸(裤子)时,舌头上的水分会变成水蒸气?它蒸发了。将液体转化为气体需要热能,因此在这个过程中热量会从狗的舌头中排出。这有助于使狗冷静下来。人们通过皮肤上的毛孔(小孔)出汗来冷却自己,这样可以以同样的方式排出体内的热量。
对流就像一条无形的传送带,可以通过流体(液体和气体)传递热量。当一部分流体受热时,它就膨胀。这使得它比周围的液体更轻、密度更小,所以它向上上升。当它上升时,它远离热源。然后它开始冷却并向下移动,然后再次开始循环。
在白天,阳光温暖陆地的速度比海水快。暖空气通过对流从陆地上升,流向海洋,然后冷却,形成了一股环流。这就是为什么在地面上,海风在白天从海洋吹到陆地。在夜间,陆地比海洋冷却得更快。暖空气从海洋上升,对流逆流,风从陆地吹向海洋。
热通过固体传导。如果金属棒的一端被加热,热能沿着金属棒快速移动。热粒子不会沿着棒移动,而是振动并将能量传递给它们的邻居。导电材料也是热的良导体。金属导热性好,但木材、塑料和玻璃导热性差。
我们在地球上接收到的所有光能和热能都来自太阳,并以一种称为辐射的看不见的电磁波在太空中传播。太空是巨大而空旷的,所以热能不能通过传导或对流从太阳传播出去。地球上的热物体,如火和散热器,也会散发热量。