Something we do all the time is eat. And to eat we need to cook. Cooking is just a fun and artful method of heat transfer into edible products to make them more digestible and palatable. We’re going to train our thermal vision onto a pot of boiling water. Boiling water is one of the essentials in cooking, though not all of us have a good handle on it.
Let’s find the three modes of heat transfer (conduction, convection, and radiation) in this everyday thermal task!
校准我们的热视觉
这是我们要装满水的空铝锅。它坐在厨房的玻璃顶电炉上。仔细想想，没什么特别的。只有当我们将热像仪对准时，事情才会变得有趣。红外热像仪输出不同颜色的热轮廓图像，代表不同的温度。在这个等级中，深蓝色是最冷的温度，绿色、黄色、橙色、红色，最后是白色最热的温度。
请注意，在我们开始之前，我们有几个热点。由于热像仪通常会根据它看到的任何温度调整其颜色范围，因此这些物体之间的温差不大。遗憾的是，我们的热像仪的图像并未与整个比例一起保存，但我们在以后的图像上放置了一些温度探头，以显示一些实际温度。
那么，当我们甚至还没有打开炉子时，这些热点是怎么回事呢？
我们看到的最热点是炉子上的 LED 显示屏。当炉子显示时间时，它会发出光和热，这就是我们用相机看到的。在右上角，我们看到另一个更热的区域。这是一个电源插座。穿过电线的电阻会产生一点热量，由于石膏板没有隐藏它，热像仪可以看到它。
辐射
So we come to the two bright spots on the pot that supposedly has no heat on it yet. The bright yellow spot is actually a reflection of light and heat coming in from the kitchen window. And the yellow green spot? That’s my heat reflection. Since thermal energy can radiate, it acts just like light. If there are shiny surfaces, like my shiny pot, it will reflect the heat radiation.
传导
让我们打开热度吧！是时候加点水并打开炉子了。我在锅里装满了大约一半满的水（是的，我们在这里都是乐观主义者）。在此图像中，我们再次看到炉子的 LED 和图像顶部的电源插座。请注意，他们在这张图片中比上一张要柔和得多。炉子的温度与这些东西之间的关系已经发生了巨大变化，热图像的颜色也更新了以显示这一点。我们还可以看出，根据从中绿色到蓝色和深蓝色的逐渐变化，有传导沿着锅的侧面加热。
我们看到电炉产生的热量，以及其中一些热量是如何从锅底向上传导和远离的。我们还可以看到一些热辐射从绿色区域的花盆内部反射出来。随着炉顶越来越热，最热的区域开始出现深色斑点。我了解到这是热像仪的伪影，因为这些区域的温度太高，热像仪无法测量。对于我们的相机，该限制为 302.4°F 或 150°C。
对流
我们已经看到了辐射和传导，所以让我们找一些 对流。如果我们仔细观察锅，首先，尽管有人观察它，它还是会沸腾，其次，我们可以在它开始沸腾之前看到一些蒸汽的形成。看着蒸汽在水面上的花盆中翻滚，真是令人着迷，而 gif 并不能完全公正地做到这一点。顺便说一句，花瓶中的那些蓝点是把手铆接到花盆中的地方。这些比锅的其余部分要凉爽一些，因为这些手柄本质上就像散热器一样，将热量从源头带走。
滚动沸腾
一旦锅开始沸腾，更多较热的蒸汽就会停止在锅内滚动，并开始从锅中上升和冒出。通常会有一股中央热空气上升，但它的行为相当不可预测。 自然对流 在很大程度上取决于周围条件。环境空气的微小变化会对蒸汽中心羽流的移动方式产生巨大影响。再一次，令人着迷。
这是整个加热过程的延时摄影，其中有一些温度探针可以进行一些缩放。
So there’s the first of hopefully a long series! Everyday Thermals: Boiling Pot of Water. Didn’t think something so mundane would look this exciting, right?
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