篝火如何温暖你?

你有没有在晚上围坐在篝火旁思考,除了大火温暖你,你是否考虑过关于篝火如何温暖你的科学研究?

坐在开放的篝火旁,你从篝火的火焰中获得的大部分热量并不是直接来自热空气。 这实际上是由于热辐射!

一般来说,热量可以通过三种方式移动:

  • 辐射传导
  • 对流
  • 辐射

热辐射包括物体由于温度而释放的电磁波(主要是可见光和红外光)。 辐射由能量携带,当它撞击另一个物体并被吸收时,可以转化为热量。

另一方面,传导是能量通过物体的直接流动。 由于空气优于隔热,因此传导是热量在空气中移动的最有效方法。

此外,对流涉及包含热水的口袋的大部分运动。 在对流中,一小部分流体,如水或空气,被加热,然后通过流体的流动移动。

热辐射产生的热辐射一般会遍及整个整体。 同样,通过传导传递的热量很可能能够向所有方向传播,并且主要流经具有较高导热率的物体组件。

如果电流沿同一方向移动(例如,风扇产生的气流),对流产生的热量也可以沿任何方向流动。 然而,在地球上的正常条件下,加热的液体往往会向上凝结。 这是因为加热的流体往往比它们周围的较冷的流体轻,这就是为什么当重力更多地拉动更稠密、更冷的液体袋时,它们会被拉起并移开。

有了这些基础知识,让我们前往营地的火灾。 营火通过他们三个释放温暖。 由于空气不是良好的热导体,除非您将手伸入火焰中,否则您不太可能通过传导从营火中吸收大量热量。 因此,如果你离火只有几英尺远,我们可以忽略传导热传递。 火的辐射向四面八方辐射,可以被你吸收。 这种辐射由可见光和红外辐射组成。

与此相反,对流产生的来自营火的热量被吸向天空,但不会到达你身上(即热空气向上翻滚)。 因此,在篝火附近,你从火中吸收的热量几乎 100% 通过热辐射传递。

这就是为什么你的身体面对火焰的部分会变热,而远离火焰的另一侧仍然很冷。 热辐射是一种可以通过直线传播的光。 背对火焰的身体部位处于阴影中,无法接受热辐射。

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戴维·迈耶斯(David Meyers)

戴维·迈耶斯(David Meyers)

你好,我是大卫,我是一名户外运动爱好者,在北美地区拥有超过 20 年的狩猎、露营和背包旅行经验。 我喜欢在 Dens Camp Guide 上写作、阅读和贡献。

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