出品：科普中国
制作：之遥科普
监制：中国科学院计算机网络信息中心
有打油诗云：
“枯藤老树昏鸦
空调WiFi西瓜
葛优同款沙发
夕阳西下
我就往上一趴”
冬天的暖气 ， 夏天的空调 ， 让我们生活更舒适 ， 但同时,却增加了环境的负担 。
根据中国建筑节能协会的测算 ， 2018年全国建筑运行碳排放21.1亿吨二氧化碳 ， 占全国碳排放比重21.9% ， 其中建筑的采暖与空调能耗占比高达50%—70% 。
按照规划 ， 要在2060年实现碳中和目标 ， 建筑运行总能耗要下降约90% 。 虽然说国家已经采取了很多措施 ， 比如鼓励大家把空调提高一度 ， 但这还远远不够 。
如何在保证人们生活质量的前提下节能减排？科研人员从建筑本身下手,研发新的建筑材料 ， 保障室内冬暖夏凉 ， 其中之一就有“相变蓄热材料” 。
什么是相变蓄热材料？
相变蓄热材料（Phase Change Materials ， 缩写为PCM） ， 指一类能够通过物质的相变过程来储存能量的材料 。 这样说 ， 大家可能有点难理解 。 “相变是什么？”“相变蓄热又是啥？”
接下来 ， 我们就先细细讨论一下这两个问题 。
相变是什么？
相变 ， 也就是物质的物相（固、液、气等）发生变化的过程,以水为例：
水有三态 ， 水蒸气 ， 水和冰 ， 分别对应气相、液相和固相 。
将常温的水逐渐加热 ， 到达100℃时 ， 水会逐渐沸腾 ， 冒出大量气泡 ， 直到完全蒸发 ， 这个液相水变成气相水的过程 ， 就是气-液相变；
【相变材料|未来建房子用这种材料，不用空调也冬暖夏凉】将常温的水放进冰箱的冷冻层 ， 不断降温 ， 水就会逐渐冷却 ， 到0℃时开始结冰 ， 变成冰水混合物 ， 直到完全凝固变成一块完整的冰块 。 这个液相水变成固相水的过程 ， 就是液-固相变 。
水的“相变”（图片来源：Veer图库）自然界中各种各样的物质 ， 绝大多数都是以固、液、气三种聚集态存在着,也能发生相应的相变过程 。
严格来说 ， 所谓相 ， 指的是物质系统中具有相同物理性质的均匀物质部分 ， 它和其他部分之间用一定的分界面隔离开来 。
需要强调的是 ， 物质只有一种气相 ， 但并非一定只有一种固相或液相 。 比如金刚石和石墨都是碳的固相 ， 但其物理化学性质完全不同 ， 是两种不同的固相 。 石墨变成金刚石的过程也是一种固-固相变 。 水和冰的关系也类似 ， 水有一种液态 ， 而冰有7种固相 ， 这些固-固转变和固-液转变也是相变 。
相变蓄热又是什么？
推荐阅读
- 测试|图森未来完成全球首次无人驾驶重卡在公开道路的全无人化测试
- 视点·观察|科技巨头纷纷发力元宇宙：这是否是所有人的未来？
- 视点·观察|科技股连年上涨势头难以持续：或已透支未来涨幅
- IT|美律所对法拉第未来提起集体诉讼 涉嫌触犯证券法
- 制造业|稳健前行开新局 制造业未来五年转型升级迎来“加速度”
- 未来|5年解决限行，李彦宏“很傻很天真”？
- 技术|无锡东亭：智慧创造生活 科技点亮未来
- Hotel|向光前行，点亮未来 -- 2022上海国际商业及工程照明展
- 携手同行|陕西华晨教育集团携手同行，共赢未来
- 趋势|[转]从“智能湖仓”升级看数据平台架构未来方向