为什么赤脚站在瓷砖上比站在棉被上感觉更凉爽

夏日，我们喜欢赤脚在家中铺设的瓷砖上走动，一阵阵凉意由脚而生。冬日，我们喜欢钻入暖暖的被窝中，即使起床后，脚上也是穿着厚厚的棉拖鞋。保暖性好的话，家里室温冬夏差异不大，但为什么我们总感觉瓷砖更冷呢？

夏天赤脚踩在瓷砖上感觉很凉爽

原来，类似水流和电流，在材料中同样存在热流，热流也是往“低处”流的，即从温度高的地方流向温度低的地方。人体感觉物体的冷热时，是依靠与物体接触处人体皮肤的散热量来衡量的。所以冰块非常冻手，而热水很烫手。人体和物体接触时热量是通过热传导的方式传递，传递热量的多少取决于三个方面的因素：人体和物体的温差、人体和物体的接触面积、物体的热导率。

热传递的三种方式

热导率是指物体的导热能力，导热能力越强，热导率就越大，反之就越小。一般来说，金属材料的热导率最高，液体次之，气体最小。如20℃时，纯铜的热导率为398瓦/（米·开），水的热导率只有0.599瓦/（米·开）。

当我们赤脚站在相同温度的瓷砖和棉被上时，温差和接触面积相同，而瓷砖的热导率约为棉被的22倍，所以，在瓷砖上脚上散失的热量就约为站在棉被上的22倍。瓷砖散失皮肤热量的本领远大于棉被，所以站在瓷砖上感觉更冷。

进一步来说，金属材料中自由运动的电子数目众多，在电导率较大的同时也具有较大的热导率，因为电子与金属离子碰撞能迅速传递热量。绝缘体自由电子数目很少，因此一般比较隔热。动物的毛皮和人类的衣服都是热的不良导体，保暖内衣还加了一层比较绝热的超薄热熔膜或者其他特殊隔热材料。

可是，自然界最硬的材料金刚石也是绝缘体，但热导率却很高。因为它内部碳原子排列非常紧密，因此碳原子热振动的传递非常快。相比之下，其他绝缘体中原子热振动的传递要慢得多，同时参与导热的电子数目又很少，因此热导率要小得多。

热导率受温度的影响很大。纯金属和大多数液体（水除外）的热导率随温度的升高而降低；非金属和气体的热导率随温度的升高而增大。因此，大部分隔热材料都是塑料、橡胶、玻璃和陶瓷等。屋顶上铺的石棉瓦就是用来隔绝阳光直射带来的热量以避免屋内过热。一些保温板和隔热膜还要考虑阻燃性，防止发生火灾。聚四氟乙烯材料具有绝缘好、导热差、耐高温和低温、耐腐蚀等优势，水立方上面的蓝色“泡泡”就是用它做成的。（田丽亭　罗会仟）

墙壁间的隔热材料

【微博士】热电效应

1821年德国科学家赛贝克发现，有些材料在没有电压的情况下，电子也能从热端流向冷端形成电流，这就是热电效应。它可以用来发电。据研究发现，鲨鱼的鼻子里有一种胶体能把海水温度的变化转换成电信号，传送给神经细胞，使鲨鱼能够感知细微的温度变化，从而准确地找到食物。类似的，哺乳动物是通过表皮细胞的离子通道来感受温度的变化，鸡皮疙瘩等温度刺激造成的皮肤响应也与此有关。