冷水可以迅速变热，为什么热水不能迅速变冷？

    因为人类实在太渺小了，处于宇宙温度巨尺的底端，

    获取热源很容易，但获取冷源很困难。

    热量的传递依赖于温差，主要分为两种：热量的辐射和热量的传递。

• 热辐射：任何有温度的物体，都会对外辐射电磁波。

人体不同区域，温度越高热辐射通量也越高

    根据公式，我们可以看出，热辐射通量和温度的四次方差成正比。也就是说，当环境温度不变时，随着温度的升高，热辐射带来的热量损失是四次函数提升的。

    热量的传递分成热传导和热对流。

• 热传导：也即直接接触，高温向低温的传导。

    从公式可以看出，当其他条件不变时，热传递的速度和温差成正比。

• 热对流：当接触面是液体或气体时，流体的流动所带走的热量。

地球内部的热对流现象

    从公式可以看出，热对流的热量损失速度同样和温差成正比。

从以上三种主要的热量流失方式，我们可以看出：

• 当温差足够大的时候，热辐射为主导，热量损失速度随着温度升高四次函数增加。

• 当在较低温差范围内，热传递和热对流为主导时，热量流失速度和温差成正比。

    我们知道当材料性质变化小时，比热容的变化也不大，我们可以近似把温度变化和热量变化等同。

    这就决定了，要让水温度变化的速度加快，就需要足够大的温差。

• 增加温差有两种方式：

1、直接寻找热源或者冷源。

2、通过物质的物理、化学变化，直接制造热源或者冷源。

    然而，人类所处的温度区间，决定了：

    寻找热源比冷源更加容易，直接制造热源也比冷源更加容易。

    宇宙最低温度为无限接近0K，已知最高温度为1.4亿亿亿亿K普朗克温度，人类宜居生活环境为300K左右，这就决定了，从宇宙范围来说，人类能寻找的冷源温差最大也就300K左右（实际超过100K的温差已经十分困难），而热源温差可以达到极高极高。

    哪怕对于太阳系范围来说，温差上限也有6000K。

    冷源和热源的上下限巨大梯度差异，决定了，相对于常温，人类能够达到的低温有限，而高温上限则很高。

    在直接制造热源和冷源方面，物理方法成本相对较大（蒸发、凝固、升华、凝华等等）、化学方法永远是最迅速经济的。

• 理论上来说，一颗原子无论经历多少的化学变化，当它最后再恢复成一颗原子时，整个过程是热量守恒。

    在所有的化学变化过程中，它吸收的热量和释放的热量是相等的。

    理论上，所有的化学反应中，吸热反应和放热反应是等量的。

    我们知道大部分的合成反应是放热反应，大部分的分解反应是吸热反应。

    对于宇宙中的绝大多数化合物来说，1000K的温度以下，都是稳定的。尤其对于大多数的稳定化合物，往往需要达到1500K以上才会分解（例如，水分解就需要2000K）。

    吸热反应大多数都在1500K的温度以上发生。

    这也决定了，人类在化工领域，主要运用的都是放热反应，例如，燃烧、中和、金属氧化、铝热反应等等。人类可以通过燃烧等剧烈化学反应，轻松制造1000K左右的临时热源，所以加热凉水会很容易。

    虽然通过吸热反应，让物体从数千K的温度往下降，是可以很迅速的。然而，对于生活温度范围在300K附近的人类来说，就只有极少的吸热反应能利用，要能迅速降温的就更少。

    常温下，像碳酸钠晶体和硝酸氨晶体混合时的典型吸热化学反应，不仅成本很高，也很难全民普及型运用。

    现实中，最经济实用的热水快速降温方法，还是把盆子放在冰水中。如果能源源不断提供0℃的冰水，且装热水的盆底足够的大，能够大大提高接触面积，热水的降温速度同样可以大大超过凉水的加热。

    这种方法，其实就是尽量增大温差， 并通过增加散热面积、减少散热厚度来让热量迅速流失。

    当然，如果其他条件限定不变，影响结果的就只有温差。

    其实，如果宇宙中生活着一种体温1850K的外星人，铁水是他们的饮用水。他们会认为1820K的铁水很凉，1950K的铁水很热。

在他们的知乎上，可能有人会问出这样的问题：

我们可以让热水迅速变凉，为什么不能让凉水迅速变热呢？

    虽然这个问题下会有人通过化学反应等方向来回答，但应该也会有人这么回答：

• 先问是不是，再问为什么。只要掌握了可控核聚变，就可以轻松让凉水迅速变热。除非，有某个高级文明，认为恒星中的流体是他们眼中的凉水。那样，他们的凉水要迅速加热，就困难得多了。除非…… 他们能用超新星迅速加热。