冬暖夏凉的井水
人们常说井水冬天温暖,夏天凉爽。是这样吗?如果你有机会,你也可以亲自体验一下。夏天,当你用刚从深井里钻出来的水洗脸时,你会觉得非常凉爽。冬天,用刚从深井中抽出的井水洗手。你不仅会感到冷,还会感到温暖。结果,许多人认为冬天井水的温度比夏天高。实际情况正好相反。冬季井水温度不仅低于夏季,而且低于夏季。有些人做过测量。一般来说,冬季井水温度比夏季低3-4℃。既然冬天井水的温度比夏天低,为什么我们觉得冬天井水温暖,夏天井水凉爽呢?
这与人们的冷热感以及土壤的热传递有关。
让我们先做一个实验。首先,将双手分别插入装有热水和冷水的烧杯中。过一会儿,用温水将双手同时插入烧杯中。如图2所示。这时,你的左手会觉得温水有点冷,而你的右手会觉得温水有点热。事实上,烧杯中温水的温度是恒定的。我们的双手对温水的冷热有不同的感受,因为双手最初接触的水的温度不同,这影响了我们对温水冷热程度的判断。显然,人们在冬天感到温暖,在夏天感到凉爽的井水也与人们接触井水之前接触的物体的温度有关。
我们生活在地球上。就地球表面而言,它主要由沙子和泥土组成。沙土的比热容很小,吸收和释放热量时温度变化很大。它们也是不良导体,所以它们的传热性能很差。
在炎热的夏季,在太阳的照射下,由于沙土的比热容小,地表直接受到太阳的照射和空气流动等因素的影响,地表温度迅速上升,而地下土壤只能通过其上层土壤从大气中吸收热量。由于土壤传热性能差,地下深处的土壤温度上升缓慢,其门的温度低于地面温度。一般来说,井有几米深,深井可以达到几十米深。因此,深水井中的水温低于地面温度。
在寒冷的冬天,因为地面附近的空气温度很低,地面的温度会迅速下降,地面的温度也会变得很低。这时,地下深处的土壤温度仍然相对较高。由于地下深处的土壤不能直接将热量散发到空气中,它们通过土壤将热量传递到地面的速度非常慢。因此,地下土壤的温度会降低,但不会太多。离地面越深,温度下降越不明显。因此,地下土壤的温度随着深度的增加而逐渐降低,并且变化越来越弱。在一定深度,温度变化将完全停止。据气象学家林先生说,北京地区有人做过一些测量。地下大约5米深。最冷的月份与地面上最冷的月份不一致。每年五月,土壤平均温度11.8℃;最热的月份也不同于地面上最热的月份。每年11月,土壤平均温度为15.6℃。在12米至13米的深度,土壤温度在最冷的月份和最热的月份基本相同,可以说是一个恒温的世界。那时,深井里井水的温度比地面的温度高得多。
对于我们这些生活在地面上的人来说,每个人的冷热感主要受周围空气温度的影响。在夏天,当地面气温较高时,我们处在一个温度较高的环境中。深井里的水温比地面上的气温低。当我们用刚从深井中抽出的井水洗脸时,我们实际上是把脸从温暖的空气转移到凉爽的井水中,当然我们会感到凉爽。在冬天,当地面空气的温度较低时,我们处在一个温度较低的环境中。深井里的水温比地面上的气温高。当我们把手放入刚从深井中抽出的井水中时,就相当于将冰冷的手放入热水中,我们会感到温暖。因此,尽管深井里的井在冬天是凉爽的,在夏天是温暖的,但我们仍然感觉到它们在冬天是温暖的,而在地面上是凉爽的。
不仅深井里的井水冬暖夏凉,而且这种现象也存在于建筑物的地下室和地下铁路中。北方的地窖是利用这种温暖的冬天和凉爽的夏天的典型例子。在冬天,人们经常把蔬菜和水果储存在地窖里,以防止它们结冰。夏天,蔬菜和水果经常被放入地窖以防止腐烂。现在,北方许多地方利用“*”期间“深挖大储粮”留下的防空洞来储存香蕉,这也是为了最大限度地利用一切。
地下土壤冬暖夏凉的现象不仅为冬季水管防冻创造了良好的条件,也为生活在地下的动植物的地下部分的生存提供了可靠的保障。感兴趣的学生可以阅读这方面的生物书籍。