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太陽和地球之間的宇宙那么冷,熱量是怎么傳到地球的?

先糾正問題中出現(xiàn)的一個(gè)誤區(qū),太陽傳輸給地球的并不是熱量,太陽散發(fā)傳輸出來的是輻射而已,準(zhǔn)確的說是電磁波輻射,簡稱“電磁輻射”。

為了更好的解釋這個(gè)問題,同時(shí)便于大家更好的理解,這里首先得弄明白兩個(gè)知識,溫度以及溫度的傳遞方式。

熱力學(xué)中,溫度取決于物質(zhì)內(nèi)部原子、分子等粒子的動能,粒子動能越大,物質(zhì)溫度也就越高。

溫度的傳遞方式有三種,分別是熱傳遞、熱對流以及熱輻射:

“熱傳遞”中交換的能量又被稱作熱量,它不是一個(gè)態(tài)函數(shù),和溫度有本質(zhì)差別,所以熱傳遞需要物質(zhì)存在直接的接觸,這種傳遞方式也是我們?nèi)粘I钪凶畛R姷囊环N。

“熱對流”是通過流動介質(zhì)熱微粒由空間的一處向另一處傳播熱能的現(xiàn)象,這種方式只能發(fā)生在流體(氣體和液體)之中,且必然同時(shí)伴有流體本身分子運(yùn)動所產(chǎn)生的導(dǎo)熱作用。

“熱輻射”是物體由于具有溫度而輻射出電磁波的現(xiàn)象稱之為熱輻射,一切溫度高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,最關(guān)鍵的是電磁波的傳播無需任何介質(zhì),所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。

綜合上文所述,再回到問題本身,有點(diǎn)常識的人都知道宇宙中星體之間都是真空,而且是近乎于絕對的真空,所以極度缺乏產(chǎn)生和傳遞溫度的原子、分子。從理論上處于真空的外太空是不存在溫度說法的,所以也就不存在傳遞溫度,宇宙中只存在傳遞電磁輻射的說法。

另外太陽和地球之間實(shí)際已經(jīng)不能用“冷”來形容了,太空里的溫度近乎接近于“絕對零度”,之所以它還達(dá)不到絕對零度,原因是太空中并非絕對的真空,它依舊有極少數(shù)的原子、分子等粒子存在。

地球能獲得太陽熱量的方式就是通過熱輻射傳遞,電磁輻射的載體是“光子”,在真空中它的傳播速度為光速(電磁輻射主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線,其中的可見光是人眼能觀察到的電磁輻射)

在太空中,雖然幾乎沒有任何粒子,但是存在輻射,當(dāng)輻射與原子、分子等粒子碰撞時(shí),輻射便會轉(zhuǎn)換成熱量。

太陽通過核聚變反應(yīng)源源不斷地釋放出大量的能量,然后通過電磁波在太空中傳遞。太陽釋放出的輻射跨越整個(gè)電磁波譜,其中包括紅外線、紫外線和X射線,同時(shí)還發(fā)射出位于可見光譜范圍內(nèi)的電磁波,這也正是我們可以看到太陽的原因。

由于電磁波的傳播不需要介質(zhì),這意味著它們可以穿過真空。因此,我們能看到太陽,也能感受到太陽的熱量。太陽輻射由無質(zhì)量的能量包“光子”組成,自由地穿行在宇宙空間,當(dāng)它們撞到物體時(shí),物體就會吸收光子。光子的能量傳遞給物體,物體的能量增加,然后物體就會加熱升溫了。

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