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梅乐芝经理的科普文章 (五)(5/6)

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冰雹形成中,影响体积大小的因素是什么?

11在海战中,当某艘船即将沉没,周围的船员都赶紧离开船附近水域,为什么?

12在影视节目中,子弹射入水中,我们看到一条条气泡形成的轨迹,这个轨迹就是子弹经过的路径。但气泡却又慢慢消失了,并没有上升到水面上。结合前面第四节最后部分的内容,解释气泡形成的原因。

13海水的热量来自太阳,在不同纬度,太阳提供的能量不同,平均意义上赤道区域是最强的。由于洋流在赤道附近是自东往西流,那么这些洋流就持续被太阳加热,温度缓慢增加,大约每移动经度一度,增加01c,在洋流向两极方向移动时,向周围环境散热,每移动纬度一度,大约降低03c当洋流进入高纬度区域自西往东流时,由于周围环境温度低,此时洋流依然保持降温,幅度也是每经度01c。同理洋流自极地向赤道移动时,洋流从周围环境吸热,温度保持每纬度03c的增幅。由此可以断定,飓风易形成于大洋的西部区域。

在温度不同的2个物体之间,就产生热量传递。热量传递有3种形式。

1对流,发生在相同类型的流体内部。比如空气对流,水对流。热流上升,寒流下降,互通有无,最后温度一致,结束热量传递。大气有对流层,海洋有洋流、环流,专门进行热量重新分配,造成了地球多样的气候环境。热量分配同时带来了水的分配,把海洋中的水运输到陆地上,完成了生命进驻陆地的先决条件。

2传导,发生相互接触的对象之间,同时不满足对流条件。固体之间、固体和流体之间都以传导的方式进行热量传递。热水澡可以让一个冻萎靡的人恢复活力。因纽特人也是这种散热方式。不同物体热传导的性能不同,金属一般都比较好。陶瓷、皮革相对差。热传导性能最好的是银,是铁的9倍。铝也不错,是铁的44倍。银做炊具,价格有些高昂,普通人用不起。不过用银作碗、盘子有个好处,可以杀死部分菌。铁,虽然传导性能不是最好,但胜在价格便宜量又足,所以我们做饭的锅多数都采用铁。铝轻又传热快,为什么不采用铝呢?铝表面有一层氧化膜,可以防止铝进一步氧化,阻止人体摄入铝。但刷锅的时候用铁刷子刮擦,烹饪时一些酸性物质都很容易破坏膜。所以炒菜锅基本用铁锅。高压锅一般炖烧煮,用铝制造重量轻,便于使用,同时不易破坏表面的氧化膜。人体需要很多金属,但铝不在其中,所以尽量少摄入铝。

3辐射,发生在不接触的对象之间。比如太阳通过辐射,给地球带来大量热。空气对流时,热空气进入高空,通过辐射的方式把热量散发到太空。并且所有物体,只要温度不是-27315c,就向外辐射,区别只是辐射量的大小。辐射和对流是宇宙中最可行的热方式,比如太阳表面和内部采用对流方式,对外采用辐射方式。传导很少,因为宇宙中绝大多数可察觉物质都是流体形式存在。

通常情况下,热传递都是多种形式共同作用。烧开水,热源和壶之间是传导和辐射,壶和水之间是传导,水之间是对流。冬天烤火,是辐射和对流。烧烤,是辐射和传导。

热量产生有多种方式:燃烧、核反应、压缩、摩擦。通常我们做饭,使用天然气、液化气、煤炭、木柴、秸秆等等,燃烧产生大量热来进行。燃烧有温和的方式和猛烈的方式。像汽车发动机(烧油)、蒸汽机(烧煤炭)、做饭等类型的燃烧,是猛烈方式,燃料(被燃烧的材料)燃烧速度快,伴随着光、声等效果,产生出大量热。温和的方式就比如我们的身体。我们每天摄入一定量的食物,这些食物经过消化后变成身体组织可以处理的物质,在体会燃烧。产生的能量一部分用来维持我们的体温,保障我们的行动能力,另外一部分储存在细胞内。若这些物质消耗不完,多余的就以脂肪的形式存储下来,身体就慢慢发胖。所有动植物内部都是温和燃烧方式。现在航天飞机内部用的电池,很多都是燃料电池,通过燃烧氢气来产生电流,这种燃烧也是温和方式。太阳及其他恒星,都是通过核反应产生热,这是宇宙的普遍现象,燃烧是罕见现象。而在地球上,燃烧随时都在进行,而核反应发生在核电站、核试验、核攻击、核动力罕见等场所。和宇宙普遍情况截然相反,如同目前所知生命仅在地球上出现一样!一般情况下,固体和液体很难压缩,气体很容易压缩。自行车打气筒、握力橡胶圈,在多次使用后,都能感受到压缩产生的热。装甲车的实心轮胎,行驶时各部分都被循环压缩,长时间行驶后变得滚烫。摩擦产生热,是生活中普遍现象。最早的应用就是钻木取火,这种史前生火方式现在看起来虽然不便,却是人类从被动引火到主动生火的一个转变(因纽特人的传统生火方法就是钻木取火)。多数情况下,摩擦产生的热量虽然不多,但是带来很多麻烦。从工业革命开始,润滑油的广泛需求就是为了减小摩擦。

思考:

1自然中的空气和水的对流广泛存在,户内主要是强制对流。厨房的抽油烟机、大厅的排风扇、楼房的中央空调,这些强制对流都要消耗电力。但自然对流可以用来发电,了解目前新能源状况,列举有哪些自然对流发电方式?

2去参加宴席,通常凉盘和热菜都有。观察碗、盘子,多数都用陶瓷材料。

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