品味热的世界

人们认识热的本质经历了很长一段的摸索过程。首先从宏观的热现象出发，认识了热是一种运动形态，总结出了热力学的规律，然后进一步从物质的原子构造出发，认识了这种运动形态的本质，认识了热状态与分子的无规则运动有密切的关系，并总结出了分子运动论和统计物理学的规律……    在《品味热的世界》中，我们要循着历目前人们对于热现象的认识过程进入热的世界，品味那冰天雪地，品味那烈日炎炎，品味那原子如精灵般的不断跳动，品味那聪明才智创造的清凉世界。    《品味热的世界》由肖敏主编。

无处不在——热现象
无声无息——蒸发现象（3）
吞吞吐吐——沸腾现象（6）
无私奉献——热的传递（10）
普遍规律——热胀冷缩（19）
世间冷暖知多少——温度和温标（24）
测量温度的仪器——温度计（32）
推进工业化发展的大手——热机
沸腾之水，力大无穷——蒸汽机（39）
军舰的心脏——蒸汽轮机（47）
将内能转化为机械能的装置——内燃机（51）
航空发动机的主流——喷气式发动机（58）
探索太空的功臣——火箭发动机（62）
……

    现代的保温瓶是英国物理学家詹姆斯？杜瓦爵士于1892年发明的。
    热水瓶胆用双层玻璃做成，两层玻璃之间抽成真空状态，并镀上银。真空状态可以避免热对流。镀银的玻璃好像镜子一样，能把热射线反射回去，相反，如果瓶内储存冷液体，又可以防止外面的热能辐射到瓶内。这就断绝了热辐射的通路。热水瓶盖选用不容易传热的软木塞，隔断了热对流的通路。热水瓶较为完善地把传热的三条道路“挡住”了，断绝了瓶内与瓶外的热交换，热就可以长久地保留下来。
    但热水瓶的隔热并不那么理想，保温功能*差的地方是瓶颈周围，热量多在该处借助传导方式跑出来，因此热水瓶的保温时间有一定限度。制造时应该尽可能缩短瓶颈，容量越大而瓶口越小的热水瓶保温效果越好。
    想一想，如果在热水瓶里放上冰棍儿，冰棍儿是不是容易化掉呢？
    教你一招
    如何辨别一个新的热水瓶是否保温？
    听音法
    把空瓶口附在耳朵上，回声越大越好！
    这是检测水瓶胆有没有破裂的一种方法，那些声音是空气流动形成的回音，回声越大表示瓶胆越好。
    开水速测法
    在空瓶中倒入半瓶至一瓶开水，盖上盖儿，大约三分钟后，双手捧住热水瓶试温，如果感觉热，说明保温性能不佳；如果不感觉热，说明保温性能好。
    保温隔热――中空玻璃
    1865年发明的中空玻璃，是一种良好的保温、隔热、隔音、美观实用的新型建筑材料，如今在建筑工程中被广泛使用。
    中空玻璃是由两层或多层平板玻璃构成，四周用高强度高气密性复合黏结剂，将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封。中间充人干燥气体或惰性气体，框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。
    通过合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃间隔层厚度，可以降低能量通过辐射、对流形式的传递，尽可能地降低能量的损失。
    中空玻璃对能量的传导传递是通过玻璃和其内部的空气来完成的。由于空气是热的不良导体，因此只要中空玻璃的密封性能良好，中空玻璃就有好的隔热性能。
    点击――什么是隔热材料？
    隔热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料。
    隔热材料分为多孔材料和热反射材料两类。前者利用材料本身所含的孔隙隔热，因为孔隙内的空气或惰性气体的导热系数很低，如泡沫材料、纤维材料等；后一种材料具有很高的反射系数，能将热量反射出去，如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。航天器的盔甲
    在晴朗的夜晚，你仰望灿烂星空，有时会看到耀眼的陨星划破夜空，飘忽即逝。陨星为什么会发光呢？原来，高速飞行的陨星进入大气层后，与空气剧烈摩擦，猛烈燃烧而发出光亮。当宇宙航天器完成任务返回地球时，面临着与陨星同样残酷的生存环境：航天器与空气发生摩擦，空气受到阻滞和压缩，流速降低，动能转化为热能，使航天器表面产生高温。在到达离地面60～70千米时，航天器的速度仍然保持在声速的20多倍，温度在10000℃以上，这样的高温足以把航天器化做一团烈火。航空界把飞行器作高速飞行时所遭遇到的这种高温隋况称之为“热障”。这似乎是一道不可逾越的障碍，但这并没有阻挡住人类挺进宇宙的步伐，那么科学家们是如何服热障，使航天器安全回家的呢？
    科学家们分析陨石的成分和结构时发现，陨石表面虽然已经熔化，但内部的化学成分并没有发生变化。这说明陨石在下落过程中，表面因摩擦生热达到几千摄氏度高温而熔化，但由于穿过大气层的时间很短，热量来不及传到陨石内部，所以陨石的内部被完好地保留了下来。陨石穿越太空到达地球的神奇经历给了科学家们以特殊的启迪。科学家们设想，给宇宙飞行器的头部戴一顶用烧蚀材料制成的“头盔”，把摩擦产生的热量消耗在烧蚀材料的熔化、汽化等一系列物理和化学变化中，“丢卒保车”就能达到保护宇宙飞行器的目的。
    作为烧蚀材料，要求气化热大，热容量大，绝热性好，向外界辐射热量的本领强。在宇宙航天器上通常要包裹上约3厘米厚的防热瓦，防热瓦就相当于在墙上贴了一层厚厚的瓷砖，靠了这一保护层，航天器就能耐受几千摄氏度的高温，安然穿越大气层。防热瓦通常由两部分构成：外层包覆的是不足1毫米的高辐射陶瓷材料，而内部是导热系数**低的耐高温陶瓷纤维。耐高温陶瓷纤维是纤维材料或多孔颗粒加上有机物组成的低导热复合材料，其原理是通过有机物热化学分解和汽化带走大量热量，留下的多孔碳层起到了隔热、耐高温作用。
    性能优异的烧蚀材料，成为航天飞行器的“不破盔甲”，帮助遨游太空的航天器安全回家。P15-18