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節能玻璃：雙層玻璃窗 我們知道，物理學上熱量的傳遞有三種形式：對流、傳導和輻射。熱空氣上升，冷空氣下降，通過循環流動使溫度趨於均勻，這個傳遞過程就是熱對流。將金屬匙的一端放入熱水中，露出熱水的另一端也會熱起來，這就是熱傳導。物體因自身的溫度，而具有向外發射能量的本領，叫做熱輻射，如太陽的熱量就是以熱輻射的形式傳給地球的。我們在日常生活中，經常能感受到熱傳導現象。普通建築物的熱量傳遞主要是通過門和窗戶是進行。太陽光透過玻璃窗進入房間內，房間溫度就會升高，空調房裡的冷氣也會通過門縫吹到外面。 雙層玻璃 雙層玻璃節能的原理是這樣的：兩片玻璃鑲嵌在框架內，空隙填充了空氣或氬氣等無毒氣體。由於空氣層分子密度遠小於玻璃的分子密度，內外層玻璃間又沒有直接接觸，當玻璃與空氣分子形成能量輸運時，輸運的能量被空氣層打了折扣，再加上雙層玻璃空隙的內表面塗有一層抗輻射膜，從而能夠有效阻斷熱輻射。因此，雙層玻璃窗大大阻隔了熱的傳遞，夏天能阻止室外的熱量進入室內，冬天能阻止室內熱量溢出室外，使得建築冬暖夏涼，從而達到高效節能的效果。 太陽能玻璃發電窗示意圖 玻璃窗能發電：你相信嗎？ 美國的Pythagoras太陽能公司開發了一種新型綠色建築材料——太陽能玻璃。與它能夠阻擋太陽輻射，同時收集陽光將其轉換為太陽能，它還能過濾猛烈的陽光和過高的熱度，提供良好的自然採光，減少白天對人工照明的使用。這種玻璃主要是利用紅外輻射發電，降低了晝光溫度，並且可見光透光率很好，這是多數向南的辦公大樓所需要的。為什麼雙層玻璃窗也能發電？這是因為，這種雙層玻璃的表面分別塗上了特製的染料膜，當太陽光照射到雙層玻璃窗表面時，覆膜染料中的分子吸收太陽光后獲得能量，發射的是磷光而不是熒光。由於發射磷光的電子在激發態逗留的時間太長，它的能量可能在發射磷光前就被鄰近的分子奪取，也就是說將吸收的太陽能從一個染料分子傳遞到另一個分子，最後這種傳遞到達了玻璃邊緣的太陽能電池板上，並迅速地被電池板接受，並轉化成電能。這就是雙層玻璃窗憑藉特製染料膜採集太陽能進行發電的原理。本作品為「科普-科學原理一點通」原創 轉載時務請註明出處