夏天把車停在太陽下,外面可能只有 33°C,一打開車門,裡面卻像烤箱一樣。
這個現象可以從一個很基本的物理概念開始理解:
**太陽是靠「輻射」把能量送到地球上的。**
熱不一定要靠接觸才能傳遞。
太陽和地球中間幾乎是真空,沒有空氣可以傳熱,但太陽的電磁輻射仍然可以穿越太空,把能量送到我們身上。
車子停在陽光下時也是一樣。
大量太陽輻射穿過車窗,照到儀表板、方向盤、座椅和地板。
這些物體吸收輻射能量之後,溫度開始升高。
其中深色內裝通常會吸收更多光,因此表面溫度甚至可能遠高於當時的氣溫。
接著,這些已經被曬熱的物體又開始把熱傳到周圍。
一部分靠直接接觸傳導,例如座椅把熱傳給碰到它的空氣。
一部分則透過**紅外線熱輻射**向四周放出能量。
所以車內真正的熱源,不只是一團被曬熱的空氣。
**儀表板、座椅和其他內裝本身,都變成了持續加熱車廂的熱源。**
這時候,密閉車廂又帶來另一個效果。
如果是在戶外,地面被太陽曬熱之後,附近的熱空氣可以上升,被風帶走,再由比較冷的空氣補進來。
這叫做**對流**。
車窗關起來後,車內空氣和外界的交換大幅減少。
熱空氣就算上升,也只是在車廂裡循環,很難把大量熱帶到車外。
玻璃對不同波長的輻射穿透能力也不相同。
太陽光中有不少較短波長的輻射可以進入車內;內裝吸收之後升溫,再放出的能量則主要落在較長波長的紅外線範圍。
部分紅外線會被玻璃吸收或反射,使熱量更不容易直接以輻射形式離開。
但車內變成高溫烤箱,不能只歸因於「玻璃把紅外線關住」。
**密閉車廂讓對流散熱變差,同樣是非常重要的原因。**
整個過程可以整理成一條很簡單的路徑:
**太陽輻射進入車內→ 內裝吸收能量、溫度升高→ 內裝透過熱輻射與傳導加熱車內空氣→ 密閉車廂限制對流散熱→ 進來的能量大於散出去的能量→ 車內溫度持續上升。**
可以把它想成一個水槽。
太陽一直像水龍頭一樣,把能量灌進車內。
車子當然也會慢慢把熱散出去,就像水槽底下有排水孔。
但太陽很強、車廂又密閉時,「進水」比「排水」快。
於是水位越來越高。
在車子裡,越來越高的就是溫度。
這也解釋了為什麼遮陽板會有效。
遮陽板把部分陽光在照到儀表板之前就反射回去,等於直接減少進入車內的輻射能量。
少吸收一點能量,內裝就不會升到那麼高的溫度,後面用來加熱車廂的熱也會跟著減少。
至於把車窗留一條小縫,雖然能增加一些空氣交換,但通常不足以抵消強烈陽光持續送進來的能量,因此車內仍然可能快速升溫。
所以夏天車內為什麼會比外面熱很多,可以記住一個很基本的物理觀念:
**溫度會不會一直升高,要看能量進來和散出去的速度誰比較快。**
太陽一直送進輻射能,車廂卻來不及把熱排掉,溫度自然就越堆越高。
