請教一些自然問題...小6程度的

Question

1.物\體受熱的變化.請舉出一例.例如果凍.煎蛋....等物體受熱的變化
2.何謂傳導?
3.何謂對流?
4.何謂輻射?
~以上問題.請明確.詳細的回答.謝謝~

Answer 1

1.物體受熱有2種變化~物理和化學
把蛋煮熟產生化學變化
把水煮開成水蒸氣為物理變化
2.傳導：熱經過物體，從溫度高的地方傳到溫度低的地方。

(1) 不同的物體對熱的傳導效果並不一樣。一般而言，金屬對熱的傳導效果較好，而非金屬的傳導效果較差。傳熱速率的比較「銀＞銅＞鋁＞鐵＞鉛＞水銀＞冰＞玻璃＞水＞軟木＞毛氈＞空氣」。一般而言，傳熱速率：金屬＞液體＞氣體。
(2) 常見有關傳導的實例：

例1：金屬易傳熱，故炒菜鍋、電熨斗等均由金屬製成；木材、塑膠不易傳熱，故鍋柄、水壺把手等均由木材或塑膠製成。
例2：燒飯用的鍋是鐵製的，而盛飯用的桶卻多用木製。
例3：冬日著棉襖可以禦寒；冬日用稻草包裹花木，可防凍死。
例4：50℃的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得鐵較燙熱；0℃的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得鐵塊較冷。
例5：用紙包裹銅管，放在火焰中，不致立即點燃；用紙包裹木棒，則紙容易燃燒。這是因為銅為熱的良導體，易將熱量傳走，使紙不易達到其燃點，故紙不致立即點燃；而木棒為熱的非導體，不易將熱量傳走，致使紙易達其燃點而被點燃。

2.對流：凡由液體或氣體本身的循環移動，而漸次傳播熱量及全部之現象。

(1) 成因：當液體或氣體物質一部分受熱時，體積膨脹，密度減少，逐漸上升，其位置由周圍溫度較低、密度較大的物質補充之，此物質再受熱上升，周圍物質又來補充，如此循環不已，遂將熱量由流動之流體傳播到各處。
【註】液體和氣體（合稱流體）主要的熱的傳播方式是靠對流，因為氣體和液體熱的傳導效果都很差。
(2) 應用：
a.燒水使之沸騰必須從底部加熱。
b.冰箱中的冰須置於上部。
c.室內的冷氣裝置須置於上部，暖氣機須置於室內低處
d.煙囪之架設。
(3) 常見有關對流的實例：
例1：冬天睡覺時蓋棉被，主要是可以防止棉被內外空氣的對流而保持體溫。
例2：喝熱水時，若嫌其太熱，常用口吹氣，這是因為吹氣時，鄰近空氣發生對流作用，把熱水的熱帶走，而使熱水易冷卻。
例3：失火的地方，常有風助火勢；濱海地區，夏日白天常吹海風，晚上常吹陸風。
3.輻射：熱不經物體傳導，也不藉液體或氣體攜帶，直接由熱源傳播到各處的現象，稱為「輻射」。太陽的熱係由輻射傳到地球的。

(1) 輻射的特性：

a.任何溫度下的物體都會由表面輻射出能量，高溫的物體輻射出的能量多，低溫的物體輻射出的能量少　熱量仍由高溫處移動至低溫處。　
b.輻射熱傳播的速度與光速相同（3108m/s）。輻射熱沿直線進行，若遇障礙即被阻止。
c.能透過輻射熱的物質，如玻璃、水等，其本身都不易吸收輻射熱。
d.白色、淺色或表面光滑的物體不易吸收輻射熱而易反射輻射熱，黑色、色深或表面粗糙的物體易吸收輻射熱而不易反射輻射熱。
e.易於吸收輻射熱者，亦善於放出輻射熱，不易吸收輻射熱者，亦不易放出輻射熱。

(2) 常見有關輻射的實例：

例1：夏天在樹蔭下或撐傘可以擋住太陽的輻射熱，故較涼爽。
例2：冬天穿深色衣服在陽光下易吸熱而覺得暖和；夏天穿白色衣服，在陽光下不易吸熱而較涼爽。
例3：黑、白二杯中盛等量、等溫的熱水，則黑色杯中的水溫度下降較快。
例4：銅製開水壺表面磨光但底部粗糙，因底部粗糙易吸熱，表面磨光易反射壺內之熱量，使熱不易發散。
例5：太陽的熱傳到地球上，高空離日較近，高空氣溫卻反而低？此因太陽輻射熱透過空氣，空氣難吸熱，但靠近地面處，地球表面反射及吸收太陽之熱，因此使地面的氣溫較高空熱。

Answer 2

熱傳遞的過程














圖片參考：http://resources.emb.gov.hk/cphysics/heat/hea/heatp/sun_radiation.jpg






圖 1-1 太陽和地球在真空的太空相離十分遙遠，我們仍能感受到太陽的熱力。

我們在上一章已經學習過，當一個較熱和一個較冷的物體接觸，能量便從較熱的物體流向較冷的物體，我們稱這種因溫度差異而引起的的能量傳遞為熱。但是你有否注意到在某些情況下， 就算兩個有溫度差異的物體並沒有接觸，熱傳遞亦可以發生呢？例如太陽和地球處於真空的太空，而兩者相離十分遙遠，但我們仍能感受到太陽的熱力。明顯地，太陽的能量是以另一種方式傳遞。

事實上，熱傳遞主要有三種方式，分別是傳導對流、輻射。當一個較熱和一個較冷的物體接觸時，熱會以傳導的方式傳遞。另一方面，太陽的能量以輻射傳遞給我們，在以下的章節，我們會逐一研究熱傳遞的方式。











傳導














圖片參考：http://resources.emb.gov.hk/cphysics/heat/hea/condu/hot_water.jpg






圖 1-2 當我們使用玻璃杯來盛載熱水，熱會以傳導方式透過玻璃杯傳遞到我們的手中。

當你把熱水倒進手中的玻璃杯，你會有燙手的感覺。這是因為玻璃杯的內外表面的溫度不同，熱以傳導方式透過玻璃杯傳遞。當一個物體的不同部份在溫度有差異，傳導就會發生，而熱就會從較熱的部份傳遞到較冷的部份。

傳導是一個熱傳遞的過程;熱從媒體中較高溫度的部份流向較低溫度的部份。











對流





你試過在冬天吃火鍋嗎？你或會留意到即使水的溫度在沸點之下，食物仍然會上下移動。這表示當水被加熱時，存在著大範圍的流動。這流動稱為對流，是一個有效的熱傳遞方法，特別是當加熱速度高的時候。

對流是流體─即液體或氣體的大範圍流動所產生的熱傳遞過程。











輻射





太陽的照射使我們感到溫暖。能量是透過輻射穿越太空，由太陽傳遞到地球的。和對流或傳導不同，輻射不需要介質來傳遞能量；能量是由電磁波所攜帶的。光是一種肉眼可以看見的電磁波。

輻射是由電磁波導致的熱傳遞的過程。

一個熱的物體透過輻射過程以電磁波的形式放出能量。燃燒中的物體放出可見光，是因為它的溫度很高。在一般溫度下的物體主要釋放紅外輻射。我們的皮膚接收到紅外輻射時會感到「溫暖」。把手放在一杯熱水的旁邊，但不要接觸到杯子，你便會感受到紅外輻射帶來的「溫暖」。當熱物體釋放出來的電磁波被較冷的物體吸收時，冷物體的內能便會增加而溫度上升。











電磁波的放出和吸收





物體的溫度越高，釋放出的電磁波便越多和能量越高。冷的物體也會輻射能量，但比熱的物體少。舉例來說，燈泡所輻射的紅外線使你的手感到溫暖。雖然你的手也輻射能量，但由於燈泡輻射能量到你手的速率高很多，所以你的皮膚有能量的淨增加而溫度上升。

物體表面特性決定了它吸收和釋放出電磁波的速率。一般來說，顏色光亮的（如白色或銀色）和金屬的表面釋放或吸收電磁波能量的速率較慢，因為它們會反射電磁波。深顏色的（如黑色）表面釋放或吸收電磁波能量較為有效。有趣的是一個物體釋放電磁波的能力高，也代表電磁波的吸收能力高，反之亦然。











圖片參考：http://resources.emb.gov.hk/cphysics/heat/hea/radia/ballon.jpg





圖片參考：http://resources.emb.gov.hk/cphysics/heat/hea/radia/hubble.jpg




圖 1-16 銀白色的飛船表面能減低來自太陽輻射的熱的吸收。



圖 1-17 哈勃太空望遠鏡的表面被一層銀色的物質所覆蓋。你知道原因嗎？

現在你應該明白人們如何利用不同顏色的衣服來加強或減低熱的吸收。人們在炎熱的夏天通常穿著顏色淺的衣服來減低來自太陽輻射的熱，而在寒冷的冬天則穿著深顏色的衣服來增加熱增益。太陽能板（太陽能電池）一般是黑色的，藉此增加電磁波的吸收。另一方面，在外太空使用的太空衣和儀器，一般都是銀色或白色的。你可以解釋嗎？




可以參考網頁資料


http://resources.emb.gov.hk/cphysics/heat/hea/radia04_c.html