熱與冷

還有兩個星期就是「夏至」, 在那天太陽將直照北回歸線。由現時到那天, 太陽照射北半球的 角度越來越大、時間越來越長, 陸地及海洋吸收來自太陽的熱能越來越多, 令天氣越來越熱, 相反地, 南半球吸收越來越少的熱能, 天氣越來越冷。

在物理學上, 「熱」是一種能量, 若要令一件物體更「熱」、或溫度更高, 需要為其提供更多 「熱」能。例如用電水煲來煲水, 是通過電水煲中的發熱線, 將電能轉化為熱能來將水加熱, 輸 入的電能越多, 轉化為熱能的也越多, 令電水煲中的水的溫度也越高, 直至「水滾」為止。 古 代的人, 及現代居住在山區的人, 在寒冷的冬天, 用生火燒柴所發出的熱力, 來溫暖房屋及取暖, 道理也是如此。

熱能最大的特性, 是不斷從溫度較高處流向溫度較低的地方, 直至兩處的溫度完全一樣為止。

若要令一件物體更「冷」, 卻沒有「冷」能這樣東西可以用, 要降低一件物體的溫度, 辦法是把 其中的熱能「抽」走或「帶」走。例如, 要為一杯熱的飲品降溫, 可以將整杯飲品「浸」在水 中, 讓水慢慢地將飲品中的熱能帶走, 飲品就沒有那麼熱了。又或當我們感到熱時, 都會拿起任 何可作扇用的物件來扇涼, 目的是利用流動的空氣, 來帶走身上的熱量, 令身體感到較為涼快。

記得以前有個某牌子電器的廣告, 聲稱其雪櫃及冷氣機的「製冷效果」超卓, 在物理學上是不 成立的, 因為雪櫃和冷氣機, 都只是將特定空間內的熱能「抽」走而已, 雪櫃是將內裡的熱能抽 出外面, 所以背後需要有個(即使是隱藏式的)散熱網, 而冷氣機就更明顯, 室內在噴冷氣, 而室外 卻在噴熱氣, 是來自室內的「熱」。

因為只要增加輸入熱量, 就可以令溫度升高, 所以在理論上, 熱的溫度是無限的。在2010年, 美 國的科學家利用衝擊金的離子, 產生了攝氏四萬億(4,000,000,000,000) 度的高溫(太陽表面溫 度是五千萬度), 雖然只是維持了百萬份之一秒, 卻已經是一個紀錄。相反地,「冷」是由「抽」 走「熱」量而得來, 所以「冷」極都有個限度, 就是所謂「絕對零度」, 即攝氏 -273度了。

從這點看來, 要加熱比降溫容易得多, 提供熱能, 溫度就會升高, 而且是即時的, 例如在冬天, 一 走到太陽光下, 馬上會覺得溫暖。而要將熱能「抽」走, 除了也要要提供能量外, 還需要通過一 個「熱交換」的媒體, 才能將熱能帶走, 更要考慮如何「處置」那些熱能, 除了沒有可能有即時 效果, 效率也遠比加熱為低。所以在餐廳中的飲品, 「凍飲」要加錢, 就是如此。