為什么在一個溫度相同的環(huán)境下不同的東西摸起來溫度不一樣?
湉湉
不同的物體導(dǎo)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,盡管原本兩個物體處于相同的溫度,由于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(xué)第零定律我們知道,和同一個物體分別處于熱平衡的兩個物體之間也處于熱平衡,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。那么為什么在同一個環(huán)境下的不同物體摸起來溫度不一樣?
問題一定出現(xiàn)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,其中一個原則就是盡量小的對被測量系統(tǒng)產(chǎn)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為例:當你觸摸到木塊,由于手的溫度高于木塊,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,對于鐵塊也是同理。但是兩者感覺不同的原因在于鐵塊和木塊導(dǎo)熱能力不同,鐵塊優(yōu)異的導(dǎo)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(dǎo)走,相反,木塊導(dǎo)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,盡管原本兩者處于相同的溫度,由于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(yīng)使用溫度計進行測量,雖然溫度計也會對被測量物體產(chǎn)生擾動,但是由于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,可以認為測量到的溫度就是物體的真實溫度。