冷熱知多少

教師簡介

孫毅

江蘇省南京市天正小學科學教師，江蘇省優秀科技輔導員，所撰寫的文章多次榮獲省、市、區一等獎。

2020年冬天，同學們覺得冷嗎？實際上，全球變暖的腳步一點兒也沒有停止過。

2019年12月，美國國家航空航天局和歐洲航天局根據衛星數據得出結論：1992—2018年，世界第一大島格陵蘭島的冰川因為全球變暖而融化的冰量高達3.8萬億噸。而中國氣象局國家氣候中心向社會發布的《中國氣候變化藍皮書2020》中提及，2019年，全球氣候系統變暖加速、物候期提前、海平面上升......多項歷史紀錄被刷新，氣候極端性增強。1951—2019年，我國年平均氣溫每10年升高0.24°C，升溫速度明顯高于同期全球平均水平。20世紀90年代中期以來，我國極端高溫事件明顯增多，僅2019年，就有64站日最高氣溫突破歷史極值。

那氣溫的冷熱程度該如何表達呢？通過學習蘇教版四年級科學下冊第一單元《冷和熱》之后，我們知道了正確測量溫度的重要性。

生活中，我們往往通過身體的感受來判斷溫度，可實際上有時感受并不十分可靠。為了準確表達物體的冷熱程度，物理學引入了“溫度這一概念。熱的物體溫度高，冷的物體溫度低。

1593年，意大利科學家伽利略發明了最早的氣體溫度計。而目前實驗室和家庭里常用的溫度計是根據液體熱脹冷縮原理制成的。根據液泡里所裝液體的種類，溫度計分為酒精溫度計、煉油溫度計、水銀溫度計。物體的冷熱程度可以用溫度計測量，溫度計上的℃表示攝氏度物理學中對攝氏度是這樣規定的：個標準大氣壓下冰水混合物的溫度是0攝氏度，沸水的溫度是100攝氏度，分別用0℃和100℃表示，0℃和100C之間分為100個等份，每一等份是1℃。

物體“邂逅”了冷熱

周末，達達和爸爸準備打乒乓球時，發現帶來的乒乓球壓在書包里變了形。這下可急壞了達達，想著和爸爸的球賽就要“黃”了時，達達突然想到課堂上學到的知識，他立馬開始行動起來——他將癟了的乒乓球放進裝有熱水的保溫杯里，不一會兒，乒乓球就恢復了原狀。

當冷和熱達到足夠的強度時，物體就會發生變化，這就是人們通常所說的熱脹冷縮。物體接收到熱量，也就是接收到能量，它們就會變得很“活躍”，想著要脫離大部隊，因此原子間的距離就會增大，體積隨之增大。反之，如果溫度比較低，它們會釋放出能量，原子間的距離會縮小，體積也就減小。這里的物體，包括了固體、液體以及氣體。

看完了熱脹冷縮的原理后，同學們或許會問：“人體會熱脹冷縮嗎？”這個可得分兩個部分進行分析，一個是身高，一個是體重。其實，人也是由分子組成的，所以分子之間的距離也會隨著溫度變化而變化，人體自然也會熱脹冷縮。但是，我們人類屬于恒溫動物，因此即使外面環境溫差大，人體的溫度變化并不大。所以，熱脹冷縮對于人類來說不是太明顯。

人體溫度的秘密

同學們都知道我們人類是恒溫動物，其實恒溫就是無論周圍環境有多冷或多熱，人體都保持著恒定不變的體溫。科學家們研究發現，世界上有不到1%的動物是恒溫動物，基本上局限于哺乳動物和鳥類的范圍內。

我們人類借助身體對食物的代謝作用來產生熱量，以維持恒定的體溫及活動能力。所以，想要為身體保溫，就需要燃燒更多的“燃料”。恒溫動物需要攝入的食物比其他動物多出10倍，通過吃供給身體熱量。當能量過剩時，就形成了脂肪。脂肪對人體保持恒定的溫度起到了很大的作用，因為脂肪所含的碳和氫比碳水化合物多，因此在氧化時可釋放出較多熱量。而且脂肪大部分貯存在皮下，用于調節體溫，保護對溫度敏感的組織，防止熱能散失。

紐約愛因斯坦學院曾經有一項研究發現，保持恒溫或許是人體用于對抗感染的一種策略。當人體的體溫為36.7°C左右時，足以保護人體免受大部分真菌感染的侵害。哺乳動物和鳥類很少因真菌感染而患病，而養過金魚的人會發現魚類經常會被感染，因為魚不是恒溫動物。

其實，人體最適宜的溫度是25°C左右，但是由于人的年齡、穿衣的厚度、活動情況、人體的部位等不同，人體感受舒適的溫度也有差別。夏季的溫度在19～24°C時，人體最為舒適，而冬天則是17～22°C。對于人體的不同部位而言，越往外，溫度越低。比如，臀部的溫度比手、腳的要高。

在2020年新冠肺炎疫情期間，我們在公共場所都會測量體溫，這些場所基本借助的都是電子體溫計。而家庭檢測體溫主要有3種方法：一是腋測法，把體溫計放在腋下過5分鐘后再讀取數值，正常溫度為36～37°C;二是口測法，把體溫計放在口中過3分鐘后再讀取數值，正常溫度為36.2～37.2°C;三是肛測法，時間也為3分鐘，正常溫度為36.5～37.7°C。

家中常用的水銀體溫計的度數是以35°C為起點，到42°C為止，刻度上一共有14個大格，1個大格代表0.5°C，1個大格又分為5個小格，每個小格代表0.1°C。計數時，視線落在水銀體溫計內液柱的上表面水平的位置，對應的數字就是相應的體溫。相信同學們都會使用啦！