昨天（2008.01.10）寫了篇「熱傳導實驗」（無名小站、痞客邦、Yahoo）。今天來談談熱對流。
昨天提到，熱會由高溫「流」到低溫，「流」過去的方法有：傳導、對流、輻射。任何物體相接觸都可以用「傳導」傳熱，而對流適用於流體（液體和氣體）。其原理是熱脹冷縮。當流體受熱後，體積膨脹，密度因此變小，所以會往上浮；而較冷的流體，體積較小，密度較大，所以會向下沉。這種熱升冷降的現象，稱為熱對流。
這是在YouTube（臺灣版）找到的「熱對流裝置」影片：
從上述影片中，大家可以看到清楚的熱對流現象。事實上，空氣和水的主要傳熱方式就是對流。國中課本曾敘述一個實驗來證明這件事。以下這個影片內容，與國中實驗近似：
國中課本敘述的實驗裡，是說如在試管下方加熱，則握著試管上方的手可感受溫度增加，但如在試管上方加熱，則握在試管下方的手不易感受溫度增加，由此證明水的主要傳熱方式為對流而非傳導（如為傳導，則在那裡加熱，另一端的手都可感受溫度增加）。這個內容和前述影片是相似的。
對流在一般生活中的應用有很多。例如冷氣機擺的位置、高度，與冷空氣下沉的情況有關。現在說，開冷氣時也開電風扇，可以迅速冷卻，達到省電的目的。其原因就在利用風扇強迫空氣對流，使冷熱空氣快速混合均勻，早點達到熱平衡（溫度相同）。還有烤肉時，有經驗的人會告訴我們木炭（柴）要如何擺，才能快速生火，同時燃燒旺盛。其中訣竅，也在能保持良好的對流，讓新鮮空氣能進入柴火中，不斷提供氧氣，使得燃燒能完全，火力能旺盛。焚化爐、壁爐的煙囟也是相同目的。
談到煙囟，就該談談煙囟效應。這個意思是指因空間配置的關係，使得環境像個煙囟一樣，有良好的對流。如果是在平常，有煙囟效應的建築，通風良好，但如果是發生在火場，煙囟效應將使火勢更大，增加搶救的困難。民國九十二年八月三十一日台北縣蘆洲大囍市社區凌晨，因人為縱火發生火災，造成15人死亡，69人輕重傷。災情慘重的原因之一即是現場因違建加蓋等因素，使火場產生煙囟效應（這可不是平時通風良好的那一種），致使災情擴大（相關資訊，朋友可上網蒐尋）。所以在火災現場，千萬不要有煙囟效應，對流良好的情況發生。
前面說過，發生熱上升冷下降的對流現象，是因為熱脹冷緒的關係。反之，如果不是熱脹冷縮，就不會有對流現象。國中學過，水有異常現象，其中之一是：水在攝氏4度時，體積最小，密度最大。因此在0度到4度之間，水不是熱脹冷縮，而是熱縮冷脹，所以在0度到4度間，對水加熱，也不會有熱對流發生。
另一個不會有熱對流發生的情況，是在失重狀態。所謂熱脹冷縮，所謂密度變大變小，骨子裡其實是物體所受重力的大小。因重力大所以下沉，重力小所以上浮（指單位體積，即相同大小而言）。那麼在失重狀態，大家都沒有重量，就不會有上升或下沉的情形了。
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