1000攝氏度的高溫能將人凍僵?看似荒謬,實則很有科學道理

為什麼1000攝氏度的高溫能凍死人?初看這個問題,很多人或會覺得十分荒謬,1000攝氏度的高溫會凍死人?熱死人還差不多吧。但現實中的確有這樣看似違背常理但又真實存在的現象,我們從桑拿房內的溫度說起。

桑拿房內的溫度為80攝氏度左右,在桑拿房中,我們會稍感悶熱,但是並不會覺得燙,但如果是80攝氏度的水灑到我們身上,我們或會痛到失聲,皮膚表層受到嚴重損傷。這是為什麼呢?為什麼同樣的溫度所起到的效果是不同的呢?

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首先,可以肯定的是,桑拿房內幹蒸的溫度的確是80攝氏度,水的溫度也是80攝氏度,但這並不代表著桑拿房內水分子的數量與一盆水內水分子的數量是相等的。什麼意思呢?從物理學角度來看,溫度是衡量微粒運動的劇烈程度而並沒有對參與運動的微粒的數量做出明確規定。

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也就是說,桑拿房內的80攝氏度的環境與一盆80攝氏度的水會帶給我們不同的體驗,本質上是因為桑拿房內的水分子的數量遠遠小於一盆80攝氏度水內包含的分子數量。微粒運動的劇烈程度相同,微粒數目不同,那麼兩者蘊含的能量是完全不同的。

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舉個例子,若桑拿房內水分子的數量為1摩爾,一盆友內分子的數量為100摩爾,根據公式——“總能量=水分子數量*每個水分子的平均能量”,可知,一盆80攝氏度水內蘊含的能量是桑拿房內蘊含能量的100倍,這便是為何我們會覺得一盆80攝氏度水更熱的原因了。

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同理,假設在真空環境中,一立方米空間內只有一個微粒在運動,若該微粒運動的劇烈程度與1000攝氏度下微粒運動的程度相當,那麼該粒子本身具有溫度便是1000攝氏度,該空間蘊含的總能量約是0.5MV^2。當我們部分皮膚接觸到這一空間區域時,皮膚不會被燙傷,相反地,我們對此毫無知覺。因為雖然這顆粒子所具有的溫度極高,但由於空間內微粒數量極少,空間本身所蘊含的熱度是極低的。溫度與熱度是兩個完全不同的概念。

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綜上所述,其實也不難理解為什麼去到距離地表約200公里的高空大氣層內,溫度高達1000攝氏度但是卻能將人凍僵。距地表約200公里的區域幾乎屬於真空環境,真空環境內微粒數量極少,即便單個微粒所攜帶的能量較大,但是環境的整體熱度卻是十分低的。置身於這樣的環境中,我們根本吸收不了多少熱量,溫度高而熱度低,人體被凍僵也是正常的。

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