书城童书物理知识知道点:热学大探秘
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第23章 热学现象与保暖

暖气片安在什么地方最暖

在有暖气设备的屋子里,冬天仍然是温暖如春。这是暖气片的功劳。暖气片,就是用铸铁制成的散热片。它在不大的范围里装有层层叠叠的片状管道,因此扩大了跟空气的接触面积,管道里的蒸汽送来的热量,大部分从这儿散发出来。

暖气片

空气是热的不良导体,是很不容易传热的,为什么暖气片却能把整个房间里的空气烘暖呢?

气体是会流动的,并且是热胀冷缩的。靠近暖气片的空气首先受热,体积膨胀,密度减小,变得轻了便往上升;其他部分的冷空气就流到暖气片的周围,来填补上升空气空出来的位置,它受热后体积膨胀,密度减小,接着也往上升;先前上升的空气渐渐变冷,密度又增大了,便往下流。这样,房间里的空气便开始上下“对流”起来。在对流的过程中,整个房间里的空气都热起来,室内也就暖和了。因为热量是暖气片上散发出来的,所以安装的位置要选好。如果你仔细观察一下,就会发现,暖气片大都安装在窗台下面。这有两个好处:第一,由于暖气片接近地面,能使室内的全部空气发生对流,所以保持了室温的均衡;第二,一旦冷空气从窗户缝里钻进来,暖气片就把它加热,起到了防冷的作用。

人们选择适当的位置安装暖气片,是为了空气更好地对流。其实,这个问题在很多地方都必须考虑,比方说,锅灶上的烟囱、仓库的天窗与地窗,究竟安在哪里好,都是有讲究的。你如果有兴趣,可以去观察一番,想想它的道理。

棉袄保暖的奥秘

假如我说,棉袄根本不会给你带来温暖,带来温暖的只是你自己,你一定认为我说错了。不信,你把棉袄给一块钢铁穿上,过一会儿,用手去摸摸它,它一点也不会暖起来。夏天你也可以用冰棍来做一个实验:把一根冰棍放在一个塑料袋中,用棉被包好;把另一根冰棍放在棉被外面。比较一下,看看冰棍在棉被里是不是得到了温暖。事实恰恰相反,棉被外面的冰棍融化了,而棉被里面的冰棍还很凉,棉被并没有给冰棍温暖。

保暖的棉袄人穿上棉袄暖和的原因,是由于它能阻止身体的热量向外散失。它只是起到保暖的作用,它同样能保冷。保暖是不让里面的热散出去,保冷就是不让外面的热量传进来,作用是一样的。所以,夏天,卖冰棍的小贩要在冰棍的外面包上一层棉被。

如果问你,棉被为什么能保温,你一定会说是因为里面有棉花。这并不错,但是深究其原因,应该说是有空气。

空气在流动的时候,由于对流,是可以带走大量的热;但是在空气不流动的时候,却是热的不良导体。

可以举出很多例子来说明这一点:被子被太阳晒过后特别暖。这是因为晒过的被子特别膨松,在棉花的小空隙里,有更多的空气。空气由于棉花纤维的限制不能流动,所以有很好的隔热作用。穿毛衣的人都知道,如果毛衣外面不穿一件罩衣,刮起风来就感到很冷,如果罩上一件外衣就暖和得多。这是由于在外衣和毛衣之间的那层空气,起了保暖作用。