热传递的三种方式(热力传递的三种基本方式)

尽管地球上最冷时能达-93.2℃，最热时则能到56.7℃，但地球最近数千年来的平均温度一直维持在15℃左右，令人非常好奇的是，太阳的温度在5500K左右，大约是5226℃，在太阳和地球之间广袤的太空却处接近绝对零度！

比如月球夜间甚至低到-183℃，需要核电池产生热量来保温，而在近地轨道的太空也是冷到结冰，阿波罗13号当年从月球返回地球，由于服务舱爆炸，电池电量不足，几位宇航员冻到发抖，而在《复仇者联盟》中的乌木喉，直接在太空中冻成了冰坨坨，地球都晒热了，为什么天空是冰冷的？

温度是怎么来的？

在了解温度之前，先来大致了解下太阳为什么会发光发热：太阳是个直径大约140万千米的恒星，如此大质量的天体，引力坍缩导致的内核温度升到了极高的程度，使得氢原子的电子已经脱离轨道，原子核处在离子状态。

而超高温度下，氢原子核的碰撞聚变成了氦原子，在这个过程中损失的那部分质量转变成了能量，而在太阳内部，大约有一个直径30多万千米的区域正在进行着这样的反应，太阳的热量就是从这散发出去的。

这个部位的热量通过辐射、对流传导到了表面，将整个太阳都烧成了等离子状态，地球上晒到的光和热就是太阳表面散发出来的，但能量来源在内核部位。

温度到底是什么？

上文中刚刚聊到了太阳内核部位的聚变过程，由于引力坍缩的能量输入，氢原子的电子已经游离，处在等离子状态，而原子核之间的剧烈运动导致了碰撞的发生，也就是核聚变产生的真正原因。

在这个过程中，引力坍缩是能量来源，碰撞是过程，聚变和释放能量是结果，而表现就是温度！举例的是太阳内核，但温度的本质是微观粒子的运动却是不会改变的，这个道理早在100多年前前赴后继的科学家就已经发现了。

比如开水烫到人，那是水分子剧烈运动碰撞了人的皮肤，能量被皮肤吸收，超过了皮肤承受极限而烫伤，假如温度低一些，那么撞击到皮肤的水分子能量就不一定会伤到人，反而会让我们暖洋洋的很舒服。

假如微观粒子都静止不动了，那么它的温度就趋向于绝对零度，当然这是一个不可到达的温度，只能通过物理计算。

热有几种传递方式？

冬日里泡热水澡就是热的一种传导方式，温热的水接触到了人体，将热量传递给了皮肤，这是传导，还有一种就是晒太阳，暖洋洋的阳光晒在人身上，浑身舒坦，这就是热的辐射方式，媒介是光（包括可见光和其他不可见的低频（红外）高频辐射（紫外））。

光子撞击皮肤，将能量传递给了人体皮肤原子外围的电子，使得电子能级跃升，再跌落释放出能量，再吸收，再跌落一直重复这个过程，使得人体温度上升，当然如果光子能量很大，那么会灼伤人，比如用透镜聚光或者夏日里暴晒太久。

还有一种则是对流，这个方式在北方比较多见，冬天的取暖片上方感觉最热就是这个原因。

为什么太空那么冷

了解了热传递的三种方式，那么讨论太空冷热就简单多了，温度的本质是微观粒子的运动，所以它需要一种媒介来表现，那么太空中用什么媒介来表现温度呢？答案是没有！因为理论上的太空可以用宏观状态的“什么都没有”来表达。

但事实上太阳系内的太空仍然充斥这大量的带电粒子，这是来自太阳的高能粒子，也有黄道面上聚集的大量尘埃，但这就是和地球最稀薄的100千米高度的大气层顶端分子数量都无法相比，能表现出温度的媒介太少，所以理论上的太空是“温度”是很低的。

黄道光成因

就像大气层中有一个热层，此处的温度高达成百上千度，但却非常寒冷，因为整体能给予的能量太少了！所以在几乎没有任何粒子运动的太空，它的温度接近绝对零度。

太空真的那么冷吗？

有一种误解是太空真的很冷，人到了太空马上就会结冰，但这其实错得很离谱，人体感觉冷有几种状况，比如接触冰块或者被寒风吹到，会感觉很冷，但在太空，既没有寒风也没有冰块，请问怎么个冷法？

当然还有辐射会降温，但人体体温本来就不高，辐射散热效率很低，人体并不会瞬间结冰，所以太空并不冷，但最可怕的不是这个因素，而是“真空”，这个状态下，人体表面液体会大量蒸发带走热量，这才是低温的来源，但人体表面水分有限，很快就会停止，人体也会在死亡后通过辐射慢慢降温，最终还是会结冰，只是过程会很久。

比如丢一坨水到太空，它并不会先结冰，而是先沸腾，在沸腾过程中被带走大量的热后结冰，要不然太空中的冰是哪来的，不都变成水蒸气了么？

地球真的是被晒热的吗？

准确的说，地球并不是被晒热的，而是被捂热的！地球和火星很大的不同就是有一个比较厚实的大气层，还有水蒸气以及二氧化碳等，还有水圈和岩石圈等组成！

其中最关键的有两个，一个是大气圈，一个是水圈，这是地球保温的最大功臣，假如没有这两个温室效应，那么地球的温度大约会是-21℃，当然这个温度下赤道还是会比较温暖，但夜间也会冰冷刺骨，而其他地区则会滴水成冰，生命根本就不会诞生！

所以适当的温室效应是必须的，但过高也会导致严重后果，就像金星就是温室效应失控了，表面温度超过450℃，简直比地狱还地狱！