热现象
扇着扇子时我们为什么会感到凉爽
房间里有几个女人扇动手中的扇子,扇着、扇着,她们自然而然地感到身上凉爽起来。她们这么做绝不会对在座的其他人有半点的害处,而且倒要感激她们扇凉了室内的空气。
那么我们倒来看看,事实是不是这样。扇着扇子时我们为什么会感到凉爽呢?原来直接贴在我们脸上的空气是热的,就像一只肉眼看不见的热空气罩,罩住了我们的脸,“烤着”脸部;也就是说,减缓了我们脸上热量的进一步散发。我们周围的空气如果是静止不动的,那么贴在脸上的这层热空气只能被分量较重、但还没有变热的空气非常慢地往上挤。就在我们用扇子扇去脸上这一层热空气的时候,脸部就接触到一份没有变热的新鲜空气;我们的热量不停地传给这些新鲜空气,于是我们身体上的热量散发出去,所以人体便感到凉快了。
可见,女人们扇扇子的时候,不断驱走自己脸上的热空气,代之没有变热的空气。凉空气一旦变热,又被扇走,又被另一份不热的空气所取代,如此循环不断。
原来如此
扇子的功效就是加速空气流通,使整个室内的空气温度很快变得均匀;也就是说,扇扇子的人利用了周围其他人相对来说较凉爽的空气,使自己得到了凉爽。
下面我们还要谈到扇子的另一种作用。有风的时候为什么会感到更冷些
大家都知道,比起无风的日子,刮风的时候人们觉得更冷些。但并非人人都清楚地知道这一现象的真正原因。有风的日子更冷些,只有生物才有这一感觉。如果把温度计放在风里,温度计的水银柱丝毫不会下降。人在有风的严寒里之所以感到特别冷,首先是因为这时候从脸部(其实是从全身)散发掉的热量比无风的时候多得多,而没有风的时候,被身体暖和了的空气不会那么快就被另一份冷空气所替换掉。风力越强,分分秒秒吹过来与皮肤接触的冷空气就越多,因而我们身体分分秒秒散发掉的热量就越多。单这一点就足以说明为什么会引起寒冷的感觉了。
但还有另外的原因。水分始终不断地从我们的皮肤上蒸发出去,即使置身于冷空气中也是如此。蒸发水分就需要热量。这份热量是从我们肌体上,从紧贴我们身体上那份空气中夺走的。如果空气不流动,那么蒸发的过程就很慢,因为紧贴皮肤上的那层空气中的水蒸气很快就饱和了(在饱和了水蒸气的空气里,剧烈的蒸发是不会发生的)。但如果空气是流动的,那么就有新的空气源源不断流向皮肤,蒸发就会频繁发生,这就消耗掉我们身体上大量的热量。
风的制冷作用到底有多大?这要看风速和空气的温度而定。一般来说,这种作用比人们想象的要大得多。举个例子来说吧。假如空气的温度是4℃,丝毫没有风。这种情况下我们肌体皮肤的温度是31℃。假如刮来一阵刚拂动旗子、但吹不动树叶的微风(风速是每秒2米),那么皮肤上的温度就下降7℃;如果刮来的风能让旗子飘荡起来(风速是每秒6米),皮肤的温度就下降22℃,冷到只有9℃了!
原来如此
如此看来,我们不能单凭温度高低一种因素来判断我们所感觉到的冷热,同时还应该注意到风速。同样的寒冷天气,一般来说,在莫斯科感觉起来就比在圣彼得堡好受些,因为波罗的海沿岸的平均风速是每秒5~6米,而莫斯科只有每秒4.5米。到了外贝加尔区,平均风速只有每秒1.3米,感觉起来就更好受了。东西伯利亚的严寒是出了名的,但感觉起来并不像那些习惯于欧洲较强风的人想象的那么难受,因为东西伯利亚全年几乎是不刮风的,尤其在冬季。
为什么沙漠热风会让人酷热难耐
读了上文之后,有的读者也许会说:“如此说来,即使在酷暑的日子里,风也会送来凉爽。那么为什么在这种情况下旅行者还是常常谈沙漠热风色变呢?”
之所以会产生这种矛盾现象,是因为在热带气候条件下,空气的温度要高于人的体温,人在有风的时候不但不感到凉快,反而觉得更热,这就不足为奇了。
原来如此
在那里,不是人体把热量传给空气;相反,是空气把热量传给了人体,所以分分秒秒吹过来与人体接触的空气越多,人就感到越热。
确实,这里的蒸发作用同样因为有风而加强,但热风的影响更明显。所以像土库曼这些居住在沙漠上的人都要穿上保暖的长袍,戴起皮帽子来。面纱能保暖吗
这不,这里出现了一个日常生活中遇到的物理学问题。女人们众口一词,说面纱可以保暖,不戴面纱时脸就冷得不行。可是,你看面纱的料子那么轻薄,况且有时上面还留着相当大的孔洞。男人们往往是不大会相信这话的,他们都认为:说面纱能起到保暖作用,那只是凭空想象出来的说辞而已。
但是,要是你还记得上文所说的话,那就不会作出轻率的判断了。
……
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——宇宙飞行和火箭技术的先驱者、俄国科学家齐奥尔科夫斯基
“唱颂数学和物理的歌者,吟颂天文和航天的诗人。”
——苏联火箭发动机主设计师瓦伦丁·P.格鲁什科