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高温天气说温度 精选

已有 4927 次阅读 2022-8-17 13:21 |个人分类:小科普|系统分类:科普集锦

      温度是人们最熟悉的名词之一。物理上早有解释,温度是物体分子运动的集体表现,亦即物体分子动能的宏观表现。物体分子运动得快,则表现出温度高;温度高则表明分子运动快。本质上,分子速度、分子动能和物体温度三者等同。

可以这样理解温度

我们感觉到的物体温度,是该物体大量分子撞击皮肤带来的感觉。


如果使分子速度逐渐加快,则它们撞击皮肤的力度逐渐加大,我们感觉到的就是暖和、发热、发烫、灼伤…这样的过程变化。

宇宙中所有物体的分子时时刻刻都在运动不停,故而所有物体都具有温度。如果物体分子停止了运动,则它就没有温度了。理论上,物体在零下273.15℃时,其分子被冻得彻底停止不动。-273.15℃叫做绝对零度(零K)。高于-273.15℃的任何物质,其分子都在运动,只是快慢不同。

没有温度的物体是个什么鬼?

没有温度(零K)的物体,是否表明它非常非常冷呢?对此,我们可以想象两点:第一,零K物体是看不见的。零K物体不散发任何波段的辐射,因此,任何仪器也无法探测出来。一种物质具有不能被探测的固有禀性,(不是探测技术问题),它是否是一种存在?对于不存在的物质,描述它的冷热属性毫无意义。


第二,没有温度的物体,无处可以安放。宇宙任何空间里,包括真空环境中,都存在各种形式的能量,没有温度的物体置于任何地方,都会吸收这些能量,或被这些能量干扰,这就使得没有温度的物体不再是没有温度了。

这样的逻辑表明,绝对零度是不存在的。幸好,理论确实证明了绝对零度是无法达到、只能无限接近的,更不可能低于零K。科学的确是相当的自洽,没毛病。因此,只有一个结论:没有温度的物体是不存在的。

绝对零度无法达到,表明分子时时刻刻、永生永世都在不停地运动。那么,它们的永动能量从何而来呢?---这归结于宇宙原初大爆炸所给予的能量了。

人体的温度感受

温度是冷热的量化参数,但人体感觉冷受到多种因素的影响,既有个体差异,也有环境因素。有人怕冷,有人怕热,而空气湿度最能影响人体冷热感受。在夏天,对于相同的温度,空气干燥环境里,体汗挥发快,则人感觉凉快;如果空气潮湿,体汗挥发慢,则感觉闷热。在冬天,湿度大则感觉更冷。大气湿度是我国南北气候重要差别之所在。

人体接触不同的材质,产生的冷热感觉也不相同。如27度空气很舒适,而27度水则很凉。其因是水密度远大于空气密度,人在水中被更多的水分子带走了热量而感觉寒凉。

人体可耐一万度?

如果说,一个人可以承受一万度的高温,可能吗?

           ……答案是可能的!……      

这并非痴人说梦。只要高温物质的密度足够稀薄,即使达到1万度,或者更高,人体也并不感觉到灼热,甚至连感觉都没有。任何温度的物质,只有达到宏观密度和数量,并且与皮肤接触一定的时间长度(人体响应时间),人体才产生冷热感觉。这个宏观密度是多少?应该是在22升体积内至少具有NA个分子,NA为阿伏伽德罗数,约等于10的23次方,1后面有23个零,是一个极其巨大的数目。


所以,物质的温度、密度和接触时间等因素的共同作用,才能让人体产生冷热感受。抛开密度谈温度,或者抛开温度谈密度,都是不够充分踏实的。对于某些高温等离子体,也是如此。

上面三个因素的组合看着怎么那么熟悉?没错,此正与等离子体核聚变的劳逊判据公式相仿。这不奇怪,人体冷热感受实际上就是能量流问题。

今夏的高温

我们总是这样期待夏天的天气:

热,但不要湿度大;
热,湿度大,但不要长时间;
热,湿度大,时间长,但不要大面积;
热,湿度大,时间长,面积大---如此大综合的势态竟成了今夏南方大片区域的现实,实属百年不遇。

南方人内心核聚变已经点燃了!




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