穿外套能增加體溫嗎？

河北省石家莊市鹿泉區(qū)獲鹿鎮(zhèn)中學(xué) 李衛(wèi)華

天氣越來越冷了，小明每天早晨上學(xué)時(shí)，媽媽都會(huì)說：“記著穿外套，別感冒了！”好奇的小明突然想：“多穿一件衣服確實(shí)感覺暖和了，但是外套能增加我們的體溫嗎？”帶著這個(gè)疑惑，小明和同學(xué)們決定用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下。

【提出問題】穿外套能增加體溫嗎？

【猜想假設(shè)】猜想一：穿外套能增加體溫，因?yàn)榇┮路蟾杏X暖和了；

猜想二：穿外套不能增加體溫，因?yàn)樯w上棉被的冰塊熔化得更慢。

【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)一：穿外套和不穿外套兩種情況下測量人的體溫，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表一。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：穿外套并不能增加我們的體溫。

既然穿外套不能增加體溫，那為什么穿上外套之后感覺暖和了？這個(gè)道理其實(shí)也很簡單，因?yàn)槿梭w本身就是一種熱源，穿上外套之后，可以阻止我們身體的熱量大量向外擴(kuò)散，所以我們會(huì)覺得比較暖和。當(dāng)然人還是一種恒溫動(dòng)物，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)體溫。

表一

那如果是不能自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度且持續(xù)放熱的熱源呢？包裹后溫度會(huì)不會(huì)增加？

實(shí)驗(yàn)二：拿兩個(gè)相同的電發(fā)熱體——電吹風(fēng)機(jī)，其中一個(gè)用棉墊包裹起來，另一個(gè)不包裹，持續(xù)工作相同時(shí)間，在離出風(fēng)口10 cm處，分別測量溫度，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表二。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：包裹棉墊后減少了熱量的散失，導(dǎo)致溫度增加較多。

那蓋上棉被的冰塊是不是熔化得更慢呢？

實(shí)驗(yàn)三：室溫下，在兩個(gè)相同的瓶子中放入等量的冰塊，其中一個(gè)瓶子用棉墊包裹起來，另一個(gè)自然放置在桌面上，等到?jīng)]有被包裹著的瓶子里的冰塊已經(jīng)熔化了一多半時(shí)，把包裹著另一個(gè)瓶子的棉墊打開，發(fā)現(xiàn)其中的冰塊幾乎沒有熔化。

表二

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蓋棉被反而會(huì)減緩冰塊的熔化，甚至使冰塊像停留在冷卻瓶里一樣。

看來包裹棉衣物既能使物體保溫又能使物體保冷，這是為什么呢？我們知道，物體溫度的變化源于物體之間的熱傳遞，而熱傳遞有三種方式——傳導(dǎo)、對流和輻射。棉被、羽絨服和保溫杯等通過導(dǎo)熱性差的材料（如棉花、羽毛、玻璃）或真空來隔絕物體與外界空氣，減少了二者之間的熱傳導(dǎo)和熱對流，從而達(dá)到保溫效果；暖壺則在此基礎(chǔ)上，通過在內(nèi)膽鍍銀，將容器內(nèi)物體向外的熱輻射反射回去，同時(shí)也防止了外部的熱輻射進(jìn)入瓶內(nèi)，從而減少了熱輻射形式的熱傳遞。

同理，一般粉末狀的物質(zhì)也和外套一樣，是熱的不良導(dǎo)體，也具有保溫作用。因此，若是地面積滿了雪，熱量就很難擴(kuò)散。通常雪面下的土壤溫度比沒有雪覆蓋的土壤溫度要高10℃左右。

總的來說，不是外套溫暖了人體，而是人體溫暖了外套，外套只是減緩了人體熱量的散失。