熱的本質是分子雜亂無章的運動,這就是所謂的分子熱運動。
分子熱運動越劇烈,溫度越高。
當這種熱運動不存在的時候,就是絕對零度,所以溫度有最低的下限。
●負的273.15攝氏度被稱為絕對0度,這就是物體分子熱運動停止的時候。
但是即便如此,微觀粒子的量子漲落還是存在的。
理論上說溫度是沒有上限!但是實際上萬物是有結構的,當溫度極高的時候這種結構就會崩潰,所以物質存在的溫度仍然有上限。
質子和中子內部的溫度,就超過1萬億度。溫度升高到2萬億度的時候,質子和中子就會瓦解。
宇宙剛剛誕生普朗克時間的溫度,是1.417×10^32開爾文。
●大爆炸發生以後,隨著溫度的冷卻,萬物才產生。
人類能夠製造的最高溫度,是在歐洲大型強子對撞機上實現的,達到了5.2萬億℃。
兩小兒辯日是《列子·湯問》中的一個故事,並且被選入小學教材。
一個小孩子說中午離太陽近,所以熱。
一個小孩子說早上太陽看起來大,所以近。
因此就有了到底是早上太陽離地球近,還是中午太陽離地球近一問。
根據現代的天文學知識,我們知道不管是中午還是早上,地球離太陽的距離是不會變的。
●改變的只是太陽光照射的傾斜角度,由此帶來了早、中、晚的溫差。
單位面積上接受的太陽輻射強度,是太陽的垂直輻射強度乘以入射角的正弦。
真實的溫度,是由單位面積上接收的能量和向外發射的能量之差決定的。
只要一個物體高於絕對零度,就會不停的向外輻射紅外線。
如果沒有外部的能量補充到這個物體上,它就會不斷的降溫,直到降到絕對0度。
一個物體放置在空氣中,表面是受到空氣分子的不斷撞擊,這種熱運動的把能量帶給這個物體。
●同時這個物體又會不斷的向外輻射出紅外線。
當從外界接收的能量和向外輻射的能量達到平衡的時候,溫度就處於穩定狀態。
在地面一個大氣壓的情況下,單位面積上的空氣分子數量多,所以向物體傳遞的能量就多。
在高空,單位面積上的空氣分子數量少,所以向物體傳遞的能量就少,這個時候物體必須降低自己的溫度,減少向外輻射的紅外線才能夠達到熱平衡狀態度。
●高空飛行的飛機、飛艇,外表面比在地面的時候要冷。
甚至會冷到零下,如果遇到水蒸汽就會在機翼、機身表面結冰。所以飛機上面都有電加熱的除冰裝置。
●從地表一個大氣壓開始,每上升1000米就會下降6.5攝氏度。
飛出地球的大氣層,到達太空,由於物體的表面再也不會受到任何分子的撞擊,所以背對著太陽的物體就只能向外輻射紅外線。
物體得不到外界能量的補充(當然星星發出來的光也會照射到物體上,只是太微弱了),溫度會持續下降,直到接近於絕對0度。
太空中也並不是完全沒有氣體分子,大概每一個立方米有一個氫原子。所以真空的溫度就接近於0度,但並不是絕對0度。
在外太空飛行的飛行器承受著冰火兩重天的境地,面向太陽熱的發燒,背對太陽冷得要死。
●太空飛行器上都要包裹著一層閃亮的金黃色或者是銀白色的薄膜。
這是一種複合的保溫材料,防止太空飛行器過冷過熱。
物體的溫度,是處於所在環境中進行能量交換平衡以後的分子運動狀態。