Question

Воздух плохо проводит тепло. Почему же остывают на воздухе горячие предметы?

Answer 1

Слой воздуха, прилегающий к горячему предмету,
нагревается, и его плотность становится меньше плотности
окружающего воздуха, поэтому теплый воздух улетает вверх,
и на его место притекает снизу более холодный воздух. Это
называется конвекцией. В результате, тепло от предмета
непрерывно отнимается набегающим воздухом, и процесс
охлаждения идет до тех пор, пока температуры не сравняются.
Если же горячий предмет помещен в изолированный от внешней
среды сосуд, то охлаждение будет почти только за счет
теплопроводности воздуха, а она мала.

Answer 2

Воздух действительно плохо проводит тепло по сравнению, например, с металлами или водой. Тепло проводится через воздух гораздо медленнее из-за того, что воздух состоит из газов, которые имеют высокий тепловой сопротивление. Тепловое сопротивление - это свойство вещества противостоять передаче тепла через него.

Однако горячие предметы все равно остывают на воздухе, и это происходит из-за нескольких физических процессов:

1. Излучение тепла: Горячие предметы излучают тепло в окружающую среду, включая воздух. Излучение тепла - это процесс, при котором тепловая энергия передается от нагретого объекта к холодному объекту в виде электромагнитных волн (инфракрасного излучения). Даже в вакууме излучение тепла возможно, и воздух не представляет для него большого препятствия.

2. Конвекция: Горячий воздух, который находится непосредственно рядом с горячим предметом, становится нагретым и поднимается вверх, а вместе с ним поднимается и тепло. Затем более холодный воздух спускается вниз, чтобы заменить нагретый воздух. Этот процесс называется конвекцией, и он также способствует остыванию горячих предметов.

3. Проведение через воздух: Хотя воздух плохо проводит тепло, он все же способен проводить небольшие количества тепла. При соприкосновении горячего объекта с воздухом происходит некоторая передача тепла через воздух, что способствует его остыванию.

Таким образом, даже если воздух не является отличным проводником тепла, горячие предметы все равно остывают из-за процессов излучения, конвекции и небольшого проведения тепла через воздух.