我想大家都知道熱量是一種需要介質(zhì)來進行傳遞的,也可能有很多人就不解了:外太空是一個近乎完美的真空狀態(tài),那么我們的地球是如何接收到太陽的熱量呢?也就是說,熱量是如何在太空中傳遞的呢?
答案其實并不難:熱量是太陽釋放出的一種能量形式,它通過輻射進行傳播,這也就是為什么我們的地球能感受到太陽的熱量。
那么什么是熱量?
我想這個問題似乎不言自明,但是如果我們真的去深入挖掘,“熱量”的概念遠非“溫度計測量的東西”。在我們的日常生活中,當我們感覺溫度很高時,我們就會說某物發(fā)出“熱量”。
那么,“熱量”的最基本定義又是什么呢?
熱量其實是一種能量形式,它是來自構(gòu)成物體粒子的熱運動。粒子做永不停歇的無規(guī)則運動,彼此互相撞擊和反彈。這些粒子運動和撞擊的越快,那物體也越熱。
當我們用熱源加熱物體時,其實就是提高粒子的平均動能,從而提高其整體溫度。
熱傳遞
熱量的傳遞可以分為三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
當兩個物體彼此接觸時,就會發(fā)生熱量交換,這就是熱傳導(dǎo)。這種是我們最常見和最重要的熱傳遞方式,其本質(zhì)是兩個物體中粒子之間的能量轉(zhuǎn)移。
熱對流使指通過流體(例如空氣、水等等),熱量從一個地方傳遞到另一個地方。
可能由于很多熱傳遞過程都是以熱傳導(dǎo)和熱對流的形式,因此讓我們很容易誤認為這些是傳遞熱僅有的兩種方式。
第三種傳熱方式,就是通過輻射的熱傳遞,也是使我們的地球能獲得太陽熱量的方式,那就是熱輻射。在太空中,雖然幾乎沒有任何粒子,但是卻存在輻射,當與物體碰撞時,輻射被轉(zhuǎn)換成熱量。
太陽通過核聚變反應(yīng)源源不斷地釋放出大量的能量,然后通過電磁波在太空中傳遞。太陽釋放出的輻射跨越整個電磁波譜,其中就包括紅外線、紫外線和X射線。
當然了,太陽還發(fā)射出位于可見光譜范圍內(nèi)的電磁波,這也是為何我們可以看到太陽!
由于電磁波的傳播不需要介質(zhì),這意味著它們可以穿過真空。所以我們能看到太陽,也能感受到太陽的熱量。太陽輻射由無質(zhì)量的能量包——光子——組成。光子可以自由地穿行在宇宙空間,而當它們撞到物體時,物體就會吸收光子。光子的能量傳遞給物體,物體的能量增加,然后就被加熱。
除此之外,地球的大氣層可束縛住50%的太陽熱量,防止其逃逸到太空,使地球保持溫暖。
因此,有關(guān)熱量怎么可能會在真空中傳遞的這個問題是很好回答:不是“熱量”在真空中傳播,而是不需要介質(zhì)就能傳播的電磁輻射!