年度諮商展
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◎STEM的一天:科學
 
穿暖一點!
 
一早醒來時,你可能蜷曲在被窩裡取暖;白天則穿上衣服保暖;你有沒有想過這是什麼原理呢?
 
保暖的衣物是由具有隔熱效果的布料做成。熱能只能緩慢地通過這種布料,因此有助於放慢身體失去熱能的速度。厚布料比薄布料的隔熱性好,把空氣鎖在纖維裡或是夾層中的衣物保暖性最佳。
 
熱能往往會平均分布。熱的表層在接觸到冷空氣後會喪失熱能,冷的表層在靠近熱源時則會暖起來。你的身體喪失熱能給冷空氣,讓空氣加溫。如果你把靠近身體的暖空氣用衣物鎖住,這樣一來,失去熱能的速度就會變慢許多。
 
有些棉被利用填充羽毛來鎖住空氣。鳥類也是利用同樣的方式來保暖;北極熊的毛髮是中空的,所以每根毛髮都可以鎖住空氣!空氣不是唯一的隔熱物,居住在寒冷地方的動物通常都有一層厚厚的隔熱脂肪。
 
有時候你需要保冷,而不是保暖。風扇將空氣吹散到你的身體四周,身體的熱能使周遭的空氣變暖,但是暖空氣被迅速吹走,冷空氣接著進來,所以你喪失更多的熱能。
 
流汗也可以讓你喪失熱能。當水從皮膚蒸發(變成水蒸氣)時,可以將熱能從你的身體帶走。小狗氣喘吁吁也是同樣的道理──當水分從舌頭蒸發掉時,狗狗也會喪失熱能。
 
【冰塊挑戰】
 
你是否曾經將冰淇淋從店裡帶回家,然後發現它融掉了一半嗎?這個挑戰可能有助於你在下次買冰淇淋時,保持其冷凍狀態喔!
 
準備:
 
同樣大小的冰塊二十個、夾鏈袋五個、四種不同的隔熱材質(例如氣泡袋、布織物、報紙、鋁箔紙)、量杯、時鐘或是碼表。
 
步驟:
 
1.每個夾鏈袋裡放入四個冰塊,然後封起來。
 
2.一個袋子用氣泡袋包起來,一個用布織品包,一個用報紙包,一個用鋁箔紙包。
 
3.剩下一個袋子不用任何東西包起來。
 
4.把這五個袋子置於室溫,放在不怕溼的地方──例如浴室(要確定一開始時這個表面是乾的)。
 
5.每十分鐘檢查一下你的袋子,一旦沒有包起來的冰塊融化時,把其他袋子的包裝打開。打開第一個袋子,把液態的水倒入量杯(不要倒入碎冰塊),觀察看看有多少水量,記錄下來。其他四個袋子也用同樣的方式進行紀錄。
 
水越少代表冰塊融化的就越少,這個材質的隔熱性就比較好。你可能會發現氣泡袋的隔熱性最好,你覺得原因在哪裡呢?
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