什么是温度梯度(Temperature Gradient)？

温度梯度是温度随距离的逐渐变化。梯度的斜率在一种材料内是一致的。温度梯度是指两种材料在不同温度下相互接触时形成的。温度梯度的测量单位是每单位距离的度数，例如每英寸华氏度或每米摄氏度。咖啡的温度可能会因容器的不同而有所不同许多温度梯度是自然存在的，而其他的温度梯度则是由地球自身造成的。地核的温度估计约为9000°F（5000°C）；地核与地幔交界处的温度为6650°F（3700°C），当地壳温度约为200°F（93°C）时，每一层都有一个不同斜率的温度梯度，这取决于该层的导热系数。之间不存在温度梯度因为地球和太阳之间没有大气层。热容是指物质保持热量的能力。真空的热容为零。对流破坏了热梯度。在加热一罐酱汁时，最靠近燃烧器的液体变为最热的液体。当搅拌时，热液体与较冷的液体混合，热量变得均匀分布，温度梯度被消除如果不搅拌，对流换热将导致热液体上升，冷液体下降，并发生一些循环，尽管它不如主动搅拌有效。随着时间的推移，从底部传热量的传导力与使水循环的对流力达到平衡，如果热源较低，则循环缓慢，可能存在较大的温度梯度，酱汁可能会在底部燃烧，如果热量高，酱汁就会沸腾，对流换热很高，温度梯度接近于零。隔热层通过将导热系数较低的材料放在热源旁边来延缓传热。隔热层有助于保持热量隔热物体和环境条件之间的梯度。咖啡在泡沫杯中比在铝杯中更热，因为泡沫不太容易传导热量。同样，喝咖啡的人拿起铝杯可能会烧焦几个手指，因为温度梯度接近于零，而杯外温度与杯内温度几乎相同。要保持稳定，温度梯度必须具有恒定的热源和可用的热沉。保持恒定的梯度很少重要，除非在进行化学反应时。许多工业过程需要仔细的热控制。活细胞也必须保持谨慎的热控制以获得最佳性能虽然科学家了解人体整体是如何在核心和外界之间保持温度梯度的，但单个细胞的选择却不太清楚。