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1 # 大獅
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2 # 科幻直通車馮志剛
請複習一下初中物理,熱傳遞主要有三種形式:傳導,對流和輻射。太陽和地球間的熱傳導主要依靠熱輻射,也就是透過電磁波(光波)進行熱傳遞,其中又以可見光和紅外輻射為主,也就是說,太Sunny照射地球表面的地面,水面,植被的時候,就會讓這些物體不同程度的升溫,透過熱輻射的方式傳遞了能量。這就是你站在太陽底下面板會感覺熱的原因,太Sunny透過裡的可見光和紅外線加熱了你的面板。
之所以熱輻射可以跨越遠距離,是因為熱輻射主要透過光波(無線電波)傳遞,所以在真空中幾乎沒有損耗,再遠的距離也能到達,只不過單位面積的能量密度會降低。Sunny抵達地球的時候也已經降低了能量密度,不然地球會過熱或過冷,就不適合生物生存了。
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3 # 句理
用科學,讓生活更有溫度~
太陽作為太陽系的中心天體,每時每刻都在燃燒著自己,向他的“子民們”提供光和熱。
評論每秒鐘,有約為6億噸的氫透過熱核聚變反應生成5.96億噸氦,損失400萬噸質量,根據愛因斯坦的質能方程,可計算出太陽每秒鐘釋放的能量約為3.6×10ˇ26焦耳,大約相當於12000000000000000(十五個零)噸的煤燃完全燒釋放出的熱量。
所以,太陽核心處的溫度高達1500萬攝氏度,而由於太陽是由熱離子體與磁場交織而成的巨大球體,半徑很大,外層氣體稀疏,因此其表面溫度只有約5497℃。
太陽與地球之間的距離為1億4960萬千米,那麼,太陽產生的熱量是怎麼傳給地球的呢?熱量傳遞是一個複雜的過程,有三種基本方式:導熱、熱傳遞和熱輻射。
導熱,又稱熱傳導,是指依靠物質中的分子、原子和電子的振動、位移和相互碰撞而傳遞熱量。簡單來說,就是高溫區的分子、原子和電子由於運動劇烈,攜帶著更多的熱量,與低溫區的分子、原子和電子碰撞、接觸後,熱量多的把自己的熱量分出去一點,讓兩者的熱量相等,以免發生爭吵、掐架。
這種熱量傳遞方式在氣態、液態和固態物質中都可以發生,但在固態、液態物質中傳熱效果更好,效率更高,且只有在固體中才是純粹的熱傳導。
熱對流指由於流體的宏觀運動,冷熱物體相互參雜而發生熱量傳遞的方式。由於要有宏觀的流動現象,故熱對流只發生在液體和氣體中。
熱輻射,與導熱和熱對流相比,比較特別,透過電磁波來傳遞熱量,而自然界中每個物體都在不停地向外發出電磁波,且電磁波的傳播不需要介質。
正因如此,熱輻射可以穿過真空環境,自由的傳播,無需任何介質。
熱輻射如果從微觀上解釋就是分子、原子和電子吸收電磁波的能量,進而在宏觀上表現出升溫現象。
科學家利用這一原理,發明、製造出微波爐,現在以飛入尋常百姓家。
地球吸收太陽發出的熱輻射,使自己升溫太陽與地球相距遙遠,而且這一路,基本都是真空環境,自然不能靠導熱和熱傳遞這兩種方式,那麼,就只能靠熱輻射了。
進入到地球大氣層的太陽熱輻射被大氣吸收一小部分後,其餘全部被地面(包括液體表面和固體表面)吸收。至此,太陽已經完成對地球的“加熱”過程,把自己的熱量成功送達地球。
接下來,就是地球的“自加熱”過程。
可以把地球看作是一個未蓋蓋兒的蒸籠,下面溫度較高,要向上散發熱量。地球吸收的熱量不可能藏著掖著,不然地球自己都會被熱死,更別說生活在地球上的生物了。
由於較低的地方率先接受到地表發射的熱量,故可以從中多吸收點,越往上,吸收的熱量越少,很好的解釋了“先下手為強”這一亙古不變的道理!這也是“隨著海拔上升,溫度下降”的原因。
地球白天升溫,夜晚降溫上面已經說過,自然界的任何物體每時每刻都在不停地向外發出電磁波,地球亦是如此。
白天,由於地球(準確來說是半球)從太陽那裡吸收的熱量大於地球往外散發的熱量,因而表現出溫度升高。
相反,在夜晚,由於沒有太陽的熱輻射可供吸收了,但地球還在不停地向外散發熱量,因而溫度下降。
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如題,日地距離這麼遠,為什麼在地球上還能感受到太陽的熱量呢?
在這裡咱們得科普一下,太陽的熱量並不是直接傳遞到其他星球的,因為在星體之間隔著宇宙空間,而宇宙空間其實是真空的,但凡學過初中物理的人都應該知道,真空是不導熱的。所以,我們在地球上感受到的熱量並不是直接由太陽傳導過來的。
那麼,既然太陽上的熱量傳導不到地球,為什麼我們能夠在地球上感受到太陽的熱量呢?
原因就在於太陽上大量的輻射波。這些輻射波在與大氣或者地面相遇後就會產生大量的熱量,所以我們才會在地球上感受到溫暖。
說到這,可能大家心中會有一個疑問,為什麼越遠離地球表面的大氣溫度越低,而越接近地球表面的大氣溫度越高呢?
其實,太陽上的輻射波在遇到其他星體時產生的熱量大小和輻射波接觸到的物體的質量有關,質量越大,輻射波產生的熱量就越大。這也就是為什麼越遠離地球的大氣層溫度更低,而越接近地球表面溫度更高的原因。因為包括這地球的大氣層越靠近地面密度越大,而越遠離地面密度越小,所以溫度也會表現出越接近地面溫度越高,而越遠離地面溫度越低的特點。