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眼见不为实——也谈导热性、热容和”蓝田日暖玉生烟“

已有 6173 次阅读 2012-6-28 21:12 |系统分类:科普集锦| 感觉, 现实

看到廖俊林博士的科普文章“物体的导热性与热容”http://blog.sciencenet.cn/blog-460310-586342.html,其中讲到了“蓝田日暖玉生烟”的解释问题,觉着其解释比文中所说的那位留洋学者入理。在看了文后的评论之后,觉得也需要说几句。

感觉是一回事,实际是另一回事。人常说,眼见为实,但实际上,心理学实验证明了眼见的未必是真实的。因为人只以常理论之,在经过多重折射之后,人们看到的和感觉到的可能和实际的东西完全不同。

关于“蓝田日暖玉生烟”,本人没有见过。但是,如下事实可能很多人见过,就是早晨的时候,水塘或湖泊水面上会有濛濛的雾气飘动。这是不是“水塘日暖水生烟?”因此,我的解释是,“蓝田日暖玉生烟”是因为那个玉上因为吸附了一层水,在日光的照射下,玉石吸热而致使水汽蒸发,恍若烟雾袅袅升起。我不知道,这样的解释可符合大家的理解吗?

说起导热性和热容的问题,实际上物理学有严格的定义。导热性讲的是物体传导热的能力。导热性能好的物体,往往吸热快,散热也快。其大小可用热导系数来衡量,其定义是当物体上下表面温度相差1℃时,单位时间内通过导体横截面的热量。热容是物体蓄热能力的量度,定义是对于给定质量或体积的物体,每升高1摄氏度需要的热量。因此,导热性和热容是完全不同的两个概念。

对于放在太阳底下的金属和木头的问题,需要存在第三个概念,就是物体吸收太阳能的能力。以同样强的太阳光照射物体,有些物质吸收能力强,有些物质则较弱。因此,太阳能热水器通常都涂覆一层特别的吸光物质。吸收的太阳能会使物质的温度升高,但蓄热能力取决于物体的导热性和热容。在一定时间内,导热性好,意味着更多的物质可以通过温升蓄热;热容高则意味着同样的热量造成的温升较低。需要注意的是,当物体的温度较高时,物体向周围环境的热辐射也会增强。因此,物体在太阳能的辐照下,温升有最大值;该值决定于物体吸收太阳能的能力、导热性和热辐射能力。因此,太阳底下曝晒的金属的温度和木头的温度有可能不同。
 
人对物体凉热的感觉通常决定于物体向人的感觉器官(通常是手)传热的速度。当物体温度低于人体温度时,同样温度的金属物件(导热性较好)和木头,人们会觉着金属物件较凉,即感觉温度较低。这是因为金属物件导热性好,人体在持续不断地迅速丧失热量。因此,感觉凉的未必温度低,感觉暖和的也未必温度高。所以我们说,感觉到的未必就是真实的。


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