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2011 年 4 月 3 日
 

紅外光太空望遠鏡攝影特展 (3):何謂「熱」?何謂「溫度」?
影像提供 : NASA / IPAC
文字提供 : 陳輝樺

說明 : 科學家們相信 宇宙 (Universe) 是由 物質 (matter) 與 能量 (energy) 所組成的,而物質有其 原子 (atoms) 和 原子群組成的 分子 (molecules) 結構,造成這些原子與分子能夠結合與分散、移動、來回震動與外觀變形等運動功效的就是能量。所有原子與分子能夠從能量生成移動、來回震動與外觀變形等運動功效大小,所獲得增加的就是「(Heat) 」 或稱之為「熱能 (thermal energy)」。即使在最冷、幾乎近似真空的太空洞 (Voids) 處,物資仍然會保有可量測到的熱能。能量可能以許多種不同的形態呈現、且可互相轉變。例如,電能、 (light) 、機械能、化學能、核能、聲音等,它們都可以轉換成熱能呈現出來。左上照片小孩手中尚未經過拍動的球和右上照片已被拍打過的球,外觀以我們肉眼所能觀察的 可見光或許看不出它們的不同,但是在 紅外光 攝影下立即可分辨出球內部的氣體分子在拍打過程後獲得動能 (熱能) 呈現出來的溫度差異變化。照片旁所成列的溫度顏色對照表上的數字,是以 0F 表示的「華氏溫標 (Fahrenheit Temperature Scale)」。

        「溫度 (Temperature) 」原表示人們對於週遭冷熱感覺的程度, 但是在物質科學上認為「溫度是一種可以指示熱平衡狀態的量」。 若使與物體 A 成熱平衡的物體 B 同時接觸於另一物體 C 而達到平衡, 則 A C 接觸時兩者也會是成熱平衡。 因此,可以定義 A C 為同溫度。 若將物體 B 當作溫度計,則無需將 A C 接觸, 也可以檢驗出 A C 是否同溫度,這種經驗事實可被視為溫度的存在。

       

明日主題 : 紅外光太空望遠鏡攝影特展 (4):熱的轉移與溫度的量測
天文史上的今天 : 1998 年 4 月 3 日,英國數學家 Dame Mary Lucy Cartwright DBE (1900.12.17. - 1998.4.3.) 逝世。他是英國 20 世紀的數學先驅之一。     
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    主編 : 陳輝樺                 
         諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                        蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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