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===什麼是溫度?=== *就實用面來說,溫度是用來'''表示物體冷熱程度的量度''',用來為溫度訂立測量標準的單位稱為'''溫標'''。 *但溫度的本質其實是指'''物質分子活性的強度''',而溫標則是為分子活性的強度訂立衡量標準。 *絕對溫標是以-273.15℃為零點的溫標,其零點稱為絕對零度,指'''分子活性強度完全歸零的狀態''',基本上就是分子不再具有活性,除非再次加溫。 *在氣象學中,'''氣溫'''是影響絕大部分天氣現象的一個參數,它主要透過輻射與對流傳熱。 ===溫度是如何傳遞的?=== *溫度由分子活性而產生,基本上也可以透過給予分子熱能來使分子產生活性,這個過程從理論上搬到現實中,就是所謂的溫度傳遞,然而這個溫度傳遞模型只適用於傳導。 *溫度的傳遞必定是'''由高能量處(溫度高)傳至低能量處(溫度低)。''' *第一種傳遞方式:傳導(固體) **傳導適用上述的溫度傳遞模型。某分子加熱後給予另一個分子加熱。 **傳導熱的時候會有一些熱能轉化為其他能量,例如光能,這要依物體的熱阻(Heat Resistance,與空氣阻力損耗速度是一樣的道理) *第二種傳遞方式:對流(氣體、液體) **對流有另外一個較為不同的溫度傳遞模型。 **對流是一個循環過程。假設我身旁有一個杯子(在黑板畫圖),杯子的底部有一個火源,在杯子內部放入水和茶葉,我們看到水被煮成茶了(誤),不是,應該是茶葉會呈循環狀在杯子裡不斷繞圈,但是茶葉只是一個受害者,對流的主角不是它,而是水。 **由於'''溫度的本質是分子活性''',所以當'''溫度上升時,分子活性提高''',而'''分子活性提高就會導致分子間互相碰撞''',所以各個分子之間開始疏遠,於是'''密度就變低了'''。 **那麼密度變低和對流有什麼關系呢?讓我們繼續看下去: **應該不少人知道,木頭之所以會浮在水面上,是因為木頭的密度較低,同樣的,我們看到因為加熱使密度變低的水上升到了杯頂。而杯頂的水因為杯頂溫度下降,使分子活性回歸原本,密度升高,開始往下掉,然後又因為在杯底被加溫而上升,可憐的茶葉就這麼跟著水上上下下。 **相信此時已經有人發現疑點了:欸?如果地球是杯子的話那麼杯底的熱度從何而來呢?這個問題我們放到待會再說,我們先來介紹第三種傳熱方式。 *第三種傳遞方式:輻射(沒有介質) **輻射是一種不透過介質的傳導方式,它是透過電磁波的熱度來加熱,就像太陽替地球加熱一樣,微波爐替食物加熱也是一樣的原理,這只是舉例,當然不是說太陽要吃掉我們。嗯…其實也算是啦,太陽身為一個星體會不斷的膨脹,不過那是50億年之後的事情。 **輻射和上述地表的熱度有一定程度的密切關係。 [[File:Wavelength-zh.svg|center|frame|兩個波鋒(波的最高點)或兩個波谷(波的最低點)之間的距離就是波長]] **輻射的熱能是由電磁波所帶來,電磁波可以依照波長分成'''短波輻射'''與'''長波輻射''',所謂可見光是指我們肉眼可見的電磁波,就是一般說的光,'''長波輻射指波長比可見光長的電磁波''',例如紅外線和無線電波,而'''短波輻射則是波長比可見光短的電磁波''',例如紫外線、X射線和伽瑪射線,波長較長的長波輻射能量較弱,而波長較短的短波輻射能量較強,也就是波長越短能量越強,波長越長能量越弱。 **地表會吸收來自太陽的短波輻射如紫外線,放射出長波輻射,藉此使地表帶有溫度,於是空氣就被加熱產生對流。 ===溫室效應的基本概念=== *剛剛我們知道了地表會放射出長波輻射,我們可以了解地球在溫度下降時是如何加溫的。 *大氣中含有一些物質是可以反射地表放射出的長波輻射的,其中最具代表性的便是二氧化碳(CO²),這些物質將長波輻射反射回地表,使得地球被加溫,就如同在熱能不會外洩的溫室中一樣,這個過程就是所謂的'''「溫室效應(Greenhouse Effect)」'''。
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