爲什麼在一個溫度相同的環境下不同的東西摸起來溫度不一樣?
不同的物體導熱能力不同,所以有的物體很快的吸收走手的熱量,有的物體則不會。因此,儘管原本兩個物體處於相同的溫度,由於手對兩者的影響不同,這就造成兩者摸起來溫度不一樣。
從熱力學第零定律我們知道,和同一個物體分別處於熱平衡的兩個物體之間也處於熱平衡,進一步可以說兩個物體之間溫度相同,大量的實驗都證明這條定律是正確的。那麼爲什麼在同一個環境下的不同物體摸起來溫度不一樣?
問題一定出現在“摸起來”上,準確的講是我們的測量方法有問題。測量一個物理量,其中一個原則就是儘量小的對被測量系統產生擾動。我們用“摸”的方法去獲取一個物體的溫度往往會違背這個原則。以觸摸冬天室外的木塊和鐵塊爲例:當你觸摸到木塊,由於手的溫度高於木塊,所以當你感受到木塊的溫度時,實際上你感受到的是被手加熱過的木塊的溫度,對於鐵塊也是同理。但是兩者感覺不同的原因在於鐵塊和木塊導熱能力不同,鐵塊優異的導熱能力使得熱量剛傳遞到與手接觸的部分就被其他部分所導走,相反,木塊導熱能力差,吸收的熱量會積累在木塊和手接觸的部分,所以木塊摸起來更暖一點。因此,儘管原本兩者處於相同的溫度,由於手對兩者的影響不同,這就造成兩者摸起來溫度不一樣。更精確的測量方法應使用溫度計進行測量,雖然溫度計也會對被測量物體產生擾動,但是由於溫度計本身可以提供的熱量很少,所以對被測量體系擾動不大,可以認爲測量到的溫度就是物體的真實溫度。
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