穿着小技巧 助抵御寒冬｜星岛教室
2024-01-18 12:28 
近期天气反常，有时天气炎热，有时天气特别寒冷，在12月底，香港天文台也要连续多日发出寒冷天气警告及霜冻警告，这种天气的变化令市民变得无所适从，就算多穿了衣服也是感觉到很寒冷，今日我们尝试一起探讨这个问题。
「热」与我分手
原来我们的身体或者皮肤感觉到的寒冷，不止是因为天气气温低而影响的，我们身体的热会因为我们身处在低温的环境而不断流失，当热流失的速度比身体制造热的速度更快时，我们的身体就会觉得寒冷了。例如︰将一碗热汤放在桌子上冷却时，热汤中的热会向低温的环境流走。这是因为周围的环境温度比汤的温度低，根据热力学第二定律，热量会自发地从高温区向低温区移动，直至达到热平衡为止。
如何把「热」留住？
要把热留住，好多时我们也会想起多穿几件衣服就可行了，不过就算你穿最厚的衣服也不是百分之百保暖的，为甚么呢？其中一个原因是与「热传导」有关系的。
接下来就解说一下，有关热传导的科学原理。当物体中存在温度差异时，热传导的科学原理是基于分子运动和能量传递的原理。物体中的分子会不断运动并具有能量，高温区域的分子运动更加剧烈，平均动能较高；而低温区域的分子运动相对较慢，平均动能较低。
这些分子通过碰撞与周围的分子交互作用，将能量传递给周围的分子，这称为分子碰撞传递能量。在物体中存在温度差异时，高温区域的分子通过碰撞传递能量给低温区域的分子，使其速度增加，继而提高低温区域的温度。
不同材料有不同热传导性能，传导性能好的如金属，包括自由电子的移动，故传热速度加快，可做到热交换器的材料；而金属传导能力最佳是银，其次是铜、金及铝。
绝缘材料锁住热量
要热量留住，并减少热传导，我们可以考虑以下穿着方法，以帮助我们的身体感觉更温暖︰
1. 分层穿着：穿着多层次的衣物可以提供更好的保暖效果。内层可以选择吸湿排汗的物料，因为水比空气更容易传导热量，一旦衣物湿了，失温会更快，所以可以穿着一些棉质或合成纤维的衣物，以保持身体乾燥。
2. 绝缘材料︰中层可以选择绝缘材料如羊毛、丝绸、棉花和聚合物纤维（如聚酯纤维或尼龙）等。这些材料在纤维之间通常会困留大量空气。空气是一种很差的热传导者，比金属相差近千倍，一般而言，金属的热传导率通常在10-100 W/(m．K)的范围内，而空气的热传导率则在0.02-0.05 W/(m．K)的范围内。因此，在材料中形成空气困留层，可以减少热量的传递。这样可以提供额外的绝缘效果。
3. 防风及防水性能︰外层可以选择防风和防水的外套，因为风可以加速热量的流失。当有风吹过时，它会带走我们身体周围的温暖空气，导致身体感到更冷。防风外套可以阻挡风的穿透，减少热量的流失，提供更好的保暖效果。防水外套更可以阻止雨水渗透到内部，保持衣物和身体的乾燥，从而减少热量流失，提供更好的保暖效果。
保持身体温暖的关键在于减少热量的流失和提供绝缘的效果。这可以通过分层穿着方法来实现，以助保持我们身体更温暖，并可以提供绝缘效果，把热留住。但我们亦必须依据个人的需求和天气的状况，调整我们的穿着方式，以确保自己处于最舒适及最佳保暖效果的状态。
小思考，大智慧
1.为甚么穿保暖功能衣，可以达致保暖效果呢？
2.有甚么田东西的热传导能力比空气更低呢？
3.为甚么长跑选手跑步完只需披一张薄薄的反光布便可保暖？
参考答案
1. 市面上有些功能衣，一件衣服已提供绝缘效果、排汗，部分更具备防风和防水功能，更有一些吸湿发热衣物使用了纳米技术来增强其保暖功能。纳米颗粒被添加到纤维中，这些颗粒可以吸收和释放热量，从而提供额外的保暖效果。可能你会反问，既然一件保暖功能衣已具备多种功能，为甚么我们还需要分层穿着呢？这问题我不给大家答案，大家可以尝试从你的日常体验中找出答案。想了解更多功能衣的比较，可按此。
2. 真空是一种比空气的热传导能力更低的东西。在真空中，没有气体分子传递热能的方式，因此热传导能力极低，所以在真空中几乎没有热传导的发生。因此，真空是一种优良的绝缘材料，在日常生活中，被广泛应用到一些保热和隔热材料中，例如︰真空隔热煲和真空保温杯等产品。
3. 当长跑选手完成一段长路程比赛后，因运动员的身体大部分裸露在外，这样身体的热量就会迅速流走，好容易便会导致体温过低的危险。他们披上的反光布，其实是涂上一层薄薄的铝，铝涂层在接触到人体皮肤时，可以反射部分体温，防止热量向外散发，产生隔热的作用；此外，更会形成一个微小的空气层，增加保暖效果。反光布还有防风功能，可以少冷风的侵入，从而提供保暖效果。因此，运动员披上反光布后，身体便能够逐渐散热。不过，大家切记，我们不能单靠反光布在寒冷的天气中保暖。建议添加额外的保暖层，如保暖内衣、羽绒外套或保暖外套，便可以提供更好的保暖效果。
本栏逢周四刊登，由教育评议会邀请资深中小学老师、校长及大学讲师撰稿，旨在为学生提供多元化的STEAM学习材料，引发学生探求知识的兴趣，将学习融入生活，培养学生的世界观、敏锐的触觉、积极学习的态度。
文：中华基督教会基湾小学（爱蝶湾）副校长郭宇田、中华基督教会基湾小学（爱蝶湾）老师冯嘉莹
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