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旧物理学，新材料：冬季夹克如何保暖背后的科学
现代冬季夹克是数百年物理学和尖端材料科学的证明。
来源:PBS _经济本文最初发表于 The Conversation。
随着今年冬天天气变冷，您可能是众多从衣柜里拿出冬季夹克的美国人之一。这层额外的层不仅可以让你在寒冷的日子里保持温暖，而且现代冬季夹克也是数百年物理学和尖端材料科学的证明。
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冬季夹克通过三种经典的热传递模式（传导、对流和辐射）控制热量，让您保持温暖，同时保持透气性，以便汗水逸出。
在壁炉中，热传递通过所有三种方式发生：传导、对流和辐射。辐射是传递到房间的大部分热量的原因。热传递也通过传导到房间地板来发生，但速度要慢得多。通过对流进行的热传递也通过窗户周围的冷空气进入房间以及通过烟囱上升离开房间的热空气来发生。图片由道格拉斯学院物理 1207/CC BY 提供
物理学已经存在了几个世纪，但现代材料创新代表了一次飞跃，让这些原理大放异彩。
古老的科学焕发出新的光芒
像我们这样研究传热的物理学家有时将热科学视为“已解决”。艾萨克·牛顿 (Isaac Newton) 在 18 世纪初首次描述了对流冷却，即由流体运动驱动的热量损失，将热能从表面带走。约瑟夫·傅立叶 (Joseph Fourier) 1822 年的热分析理论将传导（通过直接物理接触实现的热能传递）置于数学基础上。
19 世纪末约瑟夫·斯特凡 (Josef Stefan) 和路德维希·玻尔兹曼 (Ludwig Boltzmann) 的工作，以及 20 世纪初马克斯·普朗克 (Max Planck) 的工作，使热辐射（通过电磁波进行热量传递）成为现代物理学的支柱。
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