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烧不断的棉线

2023-05-11郑舒尹

科学24小时 2023年5期
关键词:竹筷导热性棉线

郑舒尹

棉被是用来御寒的。可在炎热的夏季,我们也会看到卖冰棍的商贩把棉被盖在冰柜上。为什么他们要这样做呢?

让我们先来做一个简单的实验吧。取三块相同的冰块,分别放在倒扣着的搪瓷碗、陶瓷碗和一块泡沫板的上面,观察冰块融化的情况。

你发现了吗?冰块在搪瓷碗上融化得最快,而在泡沫板上融化得最慢。

热量能够通过物体从高温区域传导到低温区域。不同物体的导热性能不同,我们把容易导热的物体叫作热的良导体,不容易导热的物体叫作热的不良导体。上述实验中,搪瓷碗由金属材料制成,是热的良导体,具有优良的导热性能,当周围温度较高时,它能把周围的热量快速地传到冰块上,使冰块融化得快。而泡沫板是热的不良导体,导热性能较差,不容易把周围的热量传到冰块上,因此冰块融化得较慢。

棉被也是热的不良导体,热量不容易通过它发生传递。冬季身体温度高、空气温度低,身体的热量不容易通过棉被传到空气中,所以棉被能够御寒。夏季空气温度高、冰棍温度低,热量不容易通过棉被传到冰棍上,所以棉被也能够“保冷”。

了解了物体的导热性能差异后,我们可以再做一个有趣的实验。

首先取两根长80~100厘米的相同的棉线;然后分别将两根棉线缠绕在小铁钉和竹筷上;接下来将煤气灶的火焰调到最小(进行这一步时,须在家长的陪同下进行操作,注意用火安全);最后,将缠有棉线的小铁钉和竹筷并排放在火焰上烧,注意两者之间要留点空隙。

两根棉线会被烧断吗?我们会发现,当缠在竹筷上的棉线被烧断时,缠在小铁钉上的棉线还安然无恙。

要把棉線烧断,必须使棉线达到一定的温度,这个温度叫作棉线的着火点。小铁钉的导热性能远大于竹筷,它能迅速地将棉线上的热量导走;而竹筷不能及时导走热量,从而使棉线迅速升温。当竹筷上的棉线烧断时,小铁钉上棉线的温度还没有达到着火点,因此没有烧断。

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