反光强烈的金属为什么在烈日照耀下反而会更烫?

如题所述

大地表面几乎所有的热量都来自于一个光源,这个光源就是太阳。阳光照射到地面上的功率和照射角度以及大气的透明状况相关,一般的情况下,夏天阳光直射地面的辐射功率可以达到每平方米1.35千瓦。

大家都有在烈日下触摸各种物体的经验。在公共场所,那些闪闪发亮的不锈钢栏杆摸起来往往会特别的烫手。不锈钢栏杆不会主动发热,它所有的热量都来自于太阳,反射了那么多阳光的不锈钢栏杆,为什么反而会那么烫?这好像有点违反我们的直觉。

》物体升温的过程是一个吸收热量的过程,而与此同时,又会发射出热量。热量传递的方式有三种,辐射、对流和传导。

只要温度高于绝对零度的物体都会辐射电磁波。不同温度的物体发射的电磁波在各个频段是不同的,它具有一定的分布特性。描述这个辐射的公式是普朗克黑体辐射公式。

阳光直射下裸露在空气中的物体,吸收辐射和向外辐射热量,是引起物体温度变化的主要方式。最后物体的综合温度是由吸收热量和发射热量的平衡决定的。国外的一家建筑设计研究所,为了弄清楚各种材料,在夏天阳光直射下的温度专门做了测试。测试是在40度的气温下,无风,阳光直射的条件下完成的。

》以下是不同材料在阳光直射下的温度。

喷水池的表层水温,40℃。绿茵场上的青草地,45.7℃;同一块土地上的干草地,51.5℃。阳光直射下的沙粒石,77.8℃。网球场上的深色混凝土,78.3℃,浅色混凝土70.1℃。不锈钢金属板,67.5℃。根据以上数据,我们可以发现,在阳光的直射下,深颜色的物体吸收热量要多,但是同时深颜色的物体发射热量也会多,最后的结果是深颜色的物体会比浅颜色的物体温度高一些,但不构成本质的差别。构成温度本质差别的是由于物体水分蒸发等因素。

》在阳光的直射下,不锈钢虽然比水泥块温度要低,但金属的导热速度比较快,让我们的体感有了错觉!

这其实和一个不锈钢的勺子在开水里煮过以后,摸起来比一根筷子煮过以后会更烫的原因是一样的,因为金属的导热速度比较快,传递到我们手上的热量会更多,导致了局部皮肤的快速升温。

热传导的过程一方面和材质有关,一方面和温度的梯度势有关。根据简化的导热公式,热量传递和材料的导热系数成正比,也和温度差成正比。混凝土的导热系数是1.28,304不锈钢的导热系数是16。假定人的手的温度是36度,如果混凝土的温度是70度,不锈钢的温度只要达到40度,手触摸的感觉就会相同。所以,在阳光的直射下,混凝土的温度不会比反光的不锈钢要低,但是摸上去的手感确实不锈钢要烫的多。

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第1个回答  2020-10-23
物体升温的过程是一个吸收热量的过程,而与此同时,又会发射出热量。因为金属的导热速度比较快,传递到我们手上的热量会更多,导致了局部皮肤的快速升温。
第2个回答  2020-10-23
因为金属的导热性能非常好,会吸收更多的热量,所以金属在烈日照耀下反而会更烫。
第3个回答  2020-10-23
因为反光强烈的材料吸收光的能力也强一些,这会让材料的温度上升。
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