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科技放大镜:不能少的一种能量

http://www.sina.com.cn  2009年12月04日 11:13  《小爱迪生》 

  本栏目内容选自明天出版社之《少年儿童百科全书》。《小爱迪生》被授予独家选载权。

  科技放大镜   2P   

  不能少的一种能量--热能

  热能是我们生命中必不可少的一部分,是生命的能源。人每天的工作、学习、运动等,以及人体维持正常体温、进行各种生理活动都要消耗热能,就像蒸汽机需要烧煤、内燃机需要用汽油、电动机需要用电一样。

  人体的热能来源于每天所吃的食物。除了吃,我们还必须穿衣服来保暖,特别是在寒冷的天气里,其实这是为了不让热能散失。

  热能的利用和浪费

  烧制陶器、冲印底片、生产钢制品和建造电站等都要使用热能。但是,许多制作工序中会排出热能,这是一种浪费了的能源形式。例如,在发电站,大部分的热能用来发电,但是也有一部分热能从巨大的冷却塔中作为蒸汽排放出去。

  热让固体变了样儿

  热是能量的一种,它是物体内大量原子(或分子)无规则运动或振动产生的。原子运动或振动得越快,它所具有的热能就越多。在固体中,原子处于固定的位置,但是每一个原子又围绕中心位置作轻微的振动。加热固体,原子会加快振动。当振动到一定程度,原子就会离开固定位置,四处游动,固体便溶化成液体;如果继续加热,原子将飞得更远,液体就变成了气体。

  温度和热能不同的

  温度不同于热能。热是能量的一种,而温度是物质或物体所含热能的计算单位。用来精确测量温度的仪器叫做温度计。

  热是如何移动的

  热在物体之间主要以三种方式移动。一种是传导,即通过直接接触,热量从一个物体传到另一个物体。

  第二种方式叫对流,这只在液体和气体中发生。

  第三种方式是通过辐射。在这种传播方式中,热以红外线的形式存在。红外线可穿过太空,太阳的热量就是这样到达地球的。

  浅色或闪亮的平面可以反射红外线。在炎热的日子里,浅色衣服可以反射太阳的热量,所以比穿深色衣服感觉更凉快。减缓传导和对流的物质叫热绝缘体,例如木头、塑料和玻璃纤维等。

  (图说)返回地球大气层的太空飞行器,由于与大气相互摩擦,产生了巨大的热能而发红,但特殊的隔热板能将热抵挡在外面。

  (图说)加热任何一种固体,都会使它变成液体。即使是固态的岩石,也会在高于800℃-1000℃的温度下熔化。火山中渗出或喷出的液态岩石又叫熔岩。某些火山内部的温度和压力非常高,有些岩石不仅能够熔化,而且当它们释放出内部的气体时,还会沸腾起来。

  (图说)飞机飞得越快,与大气的摩擦就会使它变得越热。像X-15这样速度极快的火箭式飞机一般都涂有特殊的热辐射漆,能够尽快地将热量散掉,防止飞机的金属“皮肤”在高温下熔化。

  (图说)卫星沿轨道绕地球飞行时,会进入太阳的眩光层。闪光的金属箔会反射太阳的热波(即红外线),而使卫星保持凉爽。

  (图说)哈勃太空望远镜(卫星)。

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