日常生活中存在著諸多簡(jiǎn)單卻又蘊(yùn)含深刻道理的現(xiàn)象，不知道大家有沒(méi)有注意到，讓冷水迅速變熱是很簡(jiǎn)單的一件事，但讓熱水迅速變冷卻并不容易。
熱水和冷水的溫度不同是由它們內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度所決定的。當(dāng)我們對(duì)冷水加熱時(shí)，水分子的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)隨之增加，從而導(dǎo)致水的內(nèi)能增加，溫度升高。相反地，當(dāng)我們從熱水中抽取熱能時(shí)，分子的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)減緩，從而導(dǎo)致水的溫度下降。
讓冷水迅速變熱的方法，主要是通過(guò)加熱器提供外部熱源，從而將熱能傳遞給水，增加水分子的熱運(yùn)動(dòng)速度，以此提高水的溫度。例如，我們可以使用熱水器將冷水加熱，或者使用微波爐將水分子振動(dòng)加快，從而讓冷水變熱。
要想讓熱水迅速降溫變冷，需要將熱水蘊(yùn)含的熱能傳遞轉(zhuǎn)移給其它物體。轉(zhuǎn)移熱能的方式有兩大類，一類是通過(guò)熱輻射，也就是電磁波進(jìn)行轉(zhuǎn)移；另一類就是通過(guò)直接接觸的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移方式包括固體之間的熱傳導(dǎo)與流體之間的熱對(duì)流。
在自由狀態(tài)下，熱能通常趨向于從溫度高的物體轉(zhuǎn)移到溫度低的物體。一般熱傳遞的效率越高，物體散熱速度也會(huì)因此變得更快。
那如何才能加快散熱速度，使熱水迅速變冷呢？
首先，可以肯定一點(diǎn)，在轉(zhuǎn)移熱量的過(guò)程中，不管是哪一種熱傳遞方式，當(dāng)溫差越大時(shí)，熱能傳遞的速度都將會(huì)變得更快。如果將熱水放入冰箱中，可以讓熱水和所處環(huán)境之間形成更大的溫度差，從而提高散熱效率，加快熱能的流失速度，讓熱水更快地變冷。
其次，在溫差恒定的情況下，通過(guò)增強(qiáng)熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射這三種熱傳遞方式的效率，也能加快熱能轉(zhuǎn)移過(guò)程，使熱水更快地變冷。
增強(qiáng)熱傳遞效率的方式有很多，我們可以擴(kuò)大熱水與空氣的接觸面積，將熱水倒入一個(gè)寬而淺的容器中，以便加速水分子的蒸發(fā)，帶走熱量，從而加速降低水的溫度；加速熱水上方空氣流動(dòng)的速度亦是同樣的道理。此外，通過(guò)攪拌或者混合的方式加速對(duì)流，以及使用熱傳導(dǎo)效率更高的容器，比如銅制容器，也可以讓熱水更快地降溫變冷。
實(shí)際上，讓冷水迅速變熱，讓熱水迅速變冷的原理都是一樣的，無(wú)外乎兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是增大冷源與熱源的溫差，二是提高熱傳遞效率。
為什么升溫容易降溫難？
其實(shí)這并不是錯(cuò)覺(jué)，而是客觀事實(shí)，這主要與我們所處的環(huán)境有關(guān)。大家在日常生活中經(jīng)常接觸到的最低溫度一般不到零下50攝氏度，最高溫度一般不會(huì)超過(guò)1000攝氏度。不管是冷水還是熱水，溫度一般也就在0~100攝氏度之間。
然而宇宙中最低溫度理論上雖然只能達(dá)到273.15攝氏度，可最高溫度隨隨便便就能達(dá)到幾千上萬(wàn)攝氏度，理論上的最高溫度“普朗克溫度”更是大的超乎想象，高達(dá)1.4億億億億攝氏度。
以宇宙最高溫和最低溫為限，那我們就生活在宇宙溫度標(biāo)尺的低溫區(qū)。
在這種狀態(tài)下，想要讓100攝氏度的熱水變冷，我們能夠用來(lái)給熱水散熱的冷源，它們之間的最大溫差僅373.15攝氏度。可我們要是利用熱源給10攝氏度的冷水加熱，熱源和冷水之間的溫差隨隨便便就可以達(dá)到上千攝氏度。
正是因?yàn)樵谖覀兯幍倪@個(gè)世界中，相對(duì)于常溫而言，溫差大的熱源比冷源更容易獲取，所以給高溫物體散熱相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)有給低溫物體升溫容易。
此外，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度的表現(xiàn)，從分子熱運(yùn)動(dòng)的角度而言，分子一直在進(jìn)行著永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且總是趨向于熵增，即有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)變成無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的幾率大，這也是導(dǎo)致“升溫容易降溫難”的另一個(gè)不可忽視的原因。
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