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梅乐芝经理的科普文章 (五)(1/6)

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第5节

夏天,冬天到冷,通常我们以自己的冷觉作为对环境的判断。但这判断并不准确,甚至会现判断相反的况。比如同样的井,夏天酷时节,这真是沁人心脾啊,冬天一双冻僵的手则觉得真是天般的温。所以确衡量冷需引温度的概念。我们生活的环境最容易接的就是,以的结冰定义为0度,沸腾为100度(在海平面的度)。这就是瑞典人摄耳修斯对温度的划分。荷兰人华海特制定了另外一划分方法,把一定度的盐结冰温度定为0度,把纯结冰温度定为32度,沸腾的温度定为212度。通常我们称为摄氏温度或华氏温度。我国采用摄氏温度划分,以叙述中温度全采用摄氏温度。

温度定义好以后,对于宇宙任意的冷效果,都用其温度来表达。原则上温度没有设上限,可以任意(实际上,光速给了对应温度的上限),但有限,最低到零27315度,记为-27315c。这个令人意外。太温度上百万度,某些恒星表面1万度以上,太表面温度5500c。地球表面最的地方是火山,可达1000c以上,在南极洲,最冷的地方可达-89c。大多数地球的生命可以存活的温度范围大致从0c到50c。少数可以生活中极限环境中。冻原的细菌可以在-150c生存,海底泉附近的细菌可以在400c生存。多数哺温和我们接近,维持在37c左右。我们的温基本恒定,如果温过或过低,都会危及生命。

温度低不同我们冷不同,但并不是温度决定一切。在炉上烧开,烧开小锅和大锅的时间不同。在0c的空中,人还可以持很时间,但人泡在0c的中,很快就要丧生。造成以上差异的就是量。

首先,量可以传递。烧开时,无论是燃气还是电炉丝,其温度都在800c以上,开温度才100c,所以量是由燃气通过锅传至。气温0c,我们温37c,那么量就由传到空气。量的变化带来了温度的变化。我们定义量,单位用卡。如同定义度,单位用米一样。1卡就是1克1摄氏度所需的量。大锅比小锅量大,升一度需要的量多,而炉提供的量固定,所以烧得慢。温度上升或降是因为量的或丧失。而量的或丧失是因为的两方温度有差异。

其次不同质在温度变化时量需求是不同的。在所有质中,同重量质等温升需要的量最多。换而言之,在重量相同、降温数量相同降温时释放的量最多。加1克空气使得温度上升1度需要的量仅是的六分之一,而且1克空气的积几乎是1克的1000倍!向空气传时,表的空气很快就被加,同时肤丧失量因而温度降。两者温度相同时不再量传递。而距离肤较远的空气温度又低于肤表层空气温度,所以量又继续向远离肤的方向传递。导致肤表层空气温度降,而这又导致肤继续向空气散也类似。从肌肤,温度逐渐降。这样从肌到空气,形成了温度的连续降的一个持续状态。比如:肌37c,脂肪层35c,外层30c,肤20c,肤表层空气15c…远空气0c。此时不断向外散,维持着温度分布的稳定。如果产生的量大于或等于保持上述温度分布而需要的量,人就能生存去。在这,刮来一阵风,就破坏了表空气形成的温度分布,直接让0c空气抵达表,人上散更多的来。此时对的状况就相当于不刮风空气温度为-20c时的,人建立的温度分布。冬天气温不变,刮风和不刮风的日觉完全不同。动发密集,固定住大量空气不受风的影响,这样建立起静态的温度分布,最大限度地降低了恶劣气候的影响。人类使用动衣服,用羽绒填充衣服中间,也是同样原理。当人在中时,比如在北极的冰海中,海温度比0c还低一肤接同样积的,重量几乎是同积空气的1000倍,加升温一度需要的量是4000倍。维持同样的温度分布,人散发的量远远不够。所以温会急剧降。事实上全卷缩起来,尽力保持腹和腋窝的温度,可以生存15分钟。否则5分钟就丧生。而同样在北极附近,夏天后的第一场雪落在因纽特人肤上渐渐化,他们迎来了新年,安然睡。思考:

1四万年前,史前人类有了重大发明,双卷边纫技术,这样制作的衣服不漏风,他们得以当时寒冷的欧洲,随后又征服西伯利亚。沙漠中夏天也需要穿类似的衣服,为什么?

2大象没有,而它的近亲,猛犸象(最晚于4000年前灭绝),又称象,浑满了。犀同样没有,但其近亲也是浑(最晚1万年前灭绝)。估计这

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