你知道热声效应吗加热铁丝就能发出声音

把一圈镍铬合金线悬挂在石英管下端大约四分之一的位置，然后对线圈加热。这时伴随着线圈发红变热，石英管竟然像有人向管中吹气一样，发出声音。你知道这是怎么回事吗？为什么给金属丝加热会发出声音？这都是“热声效应”引起的。这种现象是怎样产生的？原理是什么？能否被我们应用？今天我们就从科学角度揭秘神奇的“热声效应”。

热声效应，这是一种热与声相互转化的现象。热声效应可分为两类，一类是用热能来产生声波，我们也称为热能致声效应。还有一类是用声波来制冷，我们把它叫作声制冷效应。视频开始时的实验就是热能致声效应。早在18世纪，吹玻璃的老匠人就发现了这一神奇的现象。他注意到如果热玻璃被接在冷玻璃管上，玻璃管就会发出单调的噪音。而直到20世纪末，研究人员在观察，进行重复运动的活塞机一端封闭的驻波谐振管时发现，其中间区域存在温度下降，而两端温度升高的现象，声致冷效应才终于被我们发现发现。

人们不断研究，最终发现了其中原理：简单地说就是声音在空气中传播时在不断振动，这会使空气也随之振动，而发生振动的空气分子会随着声音的振动和声波的传播，时而压缩时而膨胀，当气体被气体压缩时就会变热，而在膨胀时则会变冷。声音就这样改变了温度。与此同时，温度的变化也会对声音产生影响。

人们发现这个现象后，开始致力于研究这种现象在生活中的应用。希望给我们生活带来便捷。科学家们首先尝试用声音产生的温差来制冷或制热。在年美国就制造出了这样一台冰箱。喇叭产生的噪音被收集到管子里并在管中驻波，这时管子一端的气体气压更大，根据热声效应，这一端也就更热，而另一端气压更小更冷。冷的这一端就可以被我们使用。为了达到制冷效果，这个冰箱里的喇叭可以发出高达分贝的巨大噪音，但好在热声冰箱的噪音不会泄漏出来。使用热声冰箱不会排放温室气体，比普通冰箱更加环保。因此很多国家都在研究这种技术。

而热机械也被各行各业广泛应用。例如人们利用火灾发生时，火焰会向上蔓延，造成顶棚温度高的现象，研发了高温激发热声装置。这种装置可以在高温下发出警报信号，实现无源报警。而且热装置维护成本低，结构小巧，是非常出色的消防报警装置。但由于技术问题，我们目前对热装置的研究只停留在初始阶段。

除了上述两种发明外，日常生活中人们利用热声效应进行的发明还有灯光散热装置，热声制冷机，热声发动机等等。其实热技术与传统技术相比更简单环保，又节能高效，应该有更加广泛的应用。而且转换时可实现清洁无污染，这也对能源工业有极大意义。更多地利用热是当今时代发展的需要，因此我们应该继续坚定不移地深入研究此项技术。

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