今天，佳鴻君為大家科普一下一些日常生活中的熱力學(xué)應用，希望對大家有些幫助和啟發(fā)。

       為什么被子經(jīng)過(guò)太陽(yáng)照曬和拍打后，會(huì )變得更暖和？很多人都有這個(gè)習慣，被子在用一段時(shí)間之后會(huì )經(jīng)常曬曬和拍打幾下，其實(shí)用熱力學(xué)來(lái)解釋是因為經(jīng)過(guò)太陽(yáng)照曬之后使被子中的含水率降低，熱力學(xué)中含水率高不利于保溫。為什么還要拍打被子呢，拍打被子會(huì )使大量的空氣進(jìn)入棉絮空間，而空氣的導熱系數要低于棉絮的導熱系數，再加上降低了被子中的含水率，這樣使得棉被整體的導熱系數和含水率比太陽(yáng)照曬和拍打前降低很多，被子的整體保溫效果會(huì )得到增強?？赡苡行┡笥褧?huì )問(wèn)，既然空氣的導熱系數小于被子，那還要被子干什么，熱力學(xué)中還有一個(gè)熱對流傳遞，需要用被子阻隔熱對流。我們日常的棉衣，羽絨服等保暖服飾都是這個(gè)原理，大家冬天的時(shí)候可以多嘗試。熱力學(xué)中導熱系數越低，含水率越低，保溫效果就越好。

配圖-高硅氧纖維保溫棉

       不知道大家有沒(méi)有發(fā)現冰箱里結霜的時(shí)候，日常耗電量會(huì )比沒(méi)結霜的時(shí)候多？這個(gè)時(shí)候是因為“結霜前”與“結霜后”冰箱發(fā)生的變化。冰箱的制冷主要是通過(guò)液態(tài)的制冷劑流減壓后汽化吸熱，在蒸發(fā)器中通過(guò)蒸發(fā)器的管壁傳遞熱量制熱空氣，降低冷藏室或冷凍室的熱空氣溫度，這是一個(gè)蒸發(fā)器的管壁和熱空氣的換熱過(guò)程。如果冰箱冷藏室或冷凍室的壁面溫度比較低時(shí)，熱空氣會(huì )遇冷凝華，直接從氣態(tài)變成固態(tài)，即“結霜”，所產(chǎn)生的“霜”在蒸發(fā)器和熱空氣之間形成了一個(gè)熱阻隔，因此要使得冷藏室或冷凍室達到相同的溫度，空氣壓縮機必須提供功率工作，這樣才能獲得溫度更低的制冷液，以及制冷液的汽化吸熱量。所以當冰箱結霜時(shí)，會(huì )比沒(méi)結霜的時(shí)候更耗電，所以當冰箱結霜后，大家及時(shí)清理一下，節省能耗，低碳生活，為大家共同的生活環(huán)境又貢獻了一份力量。

       為什么入住新修的房子后感覺(jué)冷冰冰的？佳鴻君再次為大家解惑，剛剛蓋好的新房，裝修入住時(shí)會(huì )感覺(jué)很冷，而住老房子反而會(huì )感覺(jué)暖和點(diǎn)？這是因為新房和舊房的差別主要體現在建筑材料的含水率上。由于新房剛剛建好，其混凝土，還有各種涂料及裝修材料中都含有較多的水分，這些水分填充在磚瓦的孔隙中，使得墻壁整體的含水量較高。而住的老舊的房子，這些水分都得到充分的揮發(fā)。由于水的導熱系數(0.6W/(m•K))遠大于空氣(0.026W/(m•K))，所以使得含水墻壁的導熱系數(1.0W/(m•K))大于干燥墻壁的導熱系數(0.35W/(m•K))。這就是為什么住進(jìn)剛修的新房子會(huì )有種冷冰冰的感覺(jué)。

       在寒冷的北方地區，建房磚采用實(shí)心磚還是空心磚好？這個(gè)問(wèn)題的解釋與問(wèn)題1類(lèi)似，主要問(wèn)題在于空心磚中含有大量的空氣，而空氣的導熱系數遠小于磚本身的導熱系數，而導熱系數越小，墻體的保溫效果就越好。因此，采用空心磚更能起到保溫的作用。在建筑設計方面，建筑保溫是一項重要的考慮因素。除了磚以外，其它的例如地面保溫、室內墻體保溫、屋頂、外墻保溫，應用非常廣泛。地板下鋪的擠塑板，外墻中的巖棉，這些都是重要的建筑保溫材料，這些材料往往具有多孔結構，有些材料的孔隙率甚至超過(guò)99%，其目的也是利用空氣的導熱系數遠低于固體，達到保溫隔熱的效果。

       我們日常中遇到的各種保溫小問(wèn)題，其實(shí)都可以用我們的熱力學(xué)知識進(jìn)行解釋?zhuān)绻蠹矣龅綗岜Ｗo難題，可以聯(lián)系我們。