温度是大家再也熟悉不过的概念了:人的体温、每天的气温,空调的温度等等。每当提到温度时,大家的第一反应估计是代表温度高低的那些度数,可能不太会思考温度的本质到底是什么?是什么原因导致温度有高有低?任何物质都有温度,想要理解温度的本质,我们先从接触最多的气温说起。

温度和什么一样高(你对温度了解多少)(1)

气温是我们每个人都能感受得到的,冬日的寒冷、夏日的酷热、春日的温暖、秋日的清凉这些对冷暖程度的感受就是温度。为了精确表示这些冷暖程度我们人为的把水结成冰的温度定义成0度,把水沸腾的温度定义成100度,这样,我们就可以通过精确的数值来衡量温度的高低。那么问题来了,为什么温度会有不同?为什么四季的气温甚至同一天早晚的气温都不同呢?

温度和什么一样高(你对温度了解多少)(2)

这就要从微观角度去理解温度。任何物质,不管是固体液体还是气体都是有原子和分子构成的,这些原子和分子并不是静止不动的,实际上它们每时每刻都在运动或者振动。对于我们的空气也是这样,组成我们空气的分子一直在做无规则的运动,当这些运动的气体分子撞击到我们身上时,我们感知到就是温度。如果这些气体分子运动剧烈程度不一样,那么撞击我们时使我们身体的感知也不同。比如夏日太阳距离我们更近,我们空气分子吸收了更多的热量从而运动的更剧烈,这些气体分子对我们身体的撞击也就更剧烈,从而使我们感知到更高的温度。

温度和什么一样高(你对温度了解多少)(3)

如果我们身体接触到的温度过高,剧烈的热运动会引起化学键发生变化,比如使我们的蛋白质的氢键断裂,从而失去原有的化学活性,蛋白质是细胞发挥功能的重要组分,它失去了活性,细胞自然就挂了,这就是烫伤。而如果温度过低,细胞内酶的活性降低,生化反应难以正常进行,长此以往,细胞死亡,组织坏死,这就是冻伤。

其实温度再低,都不会低于绝对零度,也就是-273.15℃,因为温度的本质是原子分子的运动,而绝对零度说成是理想气体分子停止运动时的理论温度,而在目前我们人类的技术水平下还无法实现,甚至在宇宙中都不存在绝对零度。不过刘慈欣的《三体》中三体人的探测器水滴,所使用的技术就是运用强力将原子的运动束缚住,这么说的话水滴的温度应该是绝对零度,紧靠一个水滴的横冲直撞就把整个人类太空战舰几乎团灭,虽然这只是科幻小说中的情节,但不可质疑科学技术就是第一战斗力。不好意思扯远了。

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