中考物理輔導(dǎo)--中國(guó)古代的熱學(xué)知識(shí)
經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。至今所知的古籍中對(duì)熱的研究記實(shí)較少，還有待于進(jìn)一步挖掘。
火的操作和節(jié)制，使人類第一次支配了自然力，使人類文明年夜疇前進(jìn)了一步，同時(shí)，它也是前人對(duì)熱現(xiàn)象熟悉的初步。我國(guó)山西省芮城西侯度舊石器的遺址，聲名年夜約180萬(wàn)年前人類已經(jīng)起頭使用火。
對(duì)冷熱的熟悉。約在公元前2000年，我國(guó)已有氣溫反常的記實(shí)，在兩周初期，人們起頭把握降溫術(shù)和高溫術(shù)。據(jù)《周禮》記實(shí)，那時(shí)已設(shè)專人司貯冰事，冬季鑿冰加以貯藏，到春、夏日用以冷藏食物和保留尸身。聲名那時(shí)已操作自然冰來(lái)降溫。我國(guó)冶煉業(yè)的成長(zhǎng)較早，高溫手藝也很早被人們把握。江蘇省曾出土春秋晚期的一塊鐵，經(jīng)科學(xué)剖析，它是一塊生鐵，生鐵的冶煉溫度比熟鐵高，需達(dá)攝氏千度以上。生鐵的出土，聲名在那時(shí)的高溫手藝已達(dá)到必然水平。
溫度計(jì)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)以前，前人在冶煉金屬的實(shí)踐中，締造了經(jīng)由過(guò)程不雅察看火候和火色來(lái)判別溫度凹凸的體例。據(jù)《考工記》記實(shí)，在鑄銅與錫時(shí)，隨溫度的升高，火焰的顏色先后變?yōu)榘导t色、橙色、黃色、白色、青色，然后才可以澆鑄。這種體例同樣也應(yīng)用于制陶工業(yè)。年夜現(xiàn)代科學(xué)剖析，分歧物質(zhì)有分歧的汽化點(diǎn)，是以年夜火焰的顏色可以判定所汽化的物質(zhì)，年夜而判定溫度的凹凸。對(duì)統(tǒng)一種物質(zhì)，跟著溫度的升高，其顏色也先后有所轉(zhuǎn)變。火候(搜羅火色)成了我國(guó)古代熱工藝一一個(gè)內(nèi)容豐碩的特有概念。
除制陶和冶煉金屬之外，我國(guó)古代還在農(nóng)業(yè)中采用了控溫手藝。據(jù)《漢書?召信巨傳》記實(shí)，西漢末年，我國(guó)己操作冬季栽培蔬菜，其體例是覆以屋廡，日夜蘊(yùn)火，待溫氣乃生。北魏時(shí)代，還操作熏煙的體例防止霜凍。
對(duì)冷熱問(wèn)題，東漢王充還曾年夜理論上加以切磋，在他的著作《論衡?寒溫篇》中寫道：夫近水則寒，軍惺ё袞溫，遠(yuǎn)之漸微，何則?氣之所加，遠(yuǎn)近有差也。他把氣作為物體之間進(jìn)行溫寒傳遞的物質(zhì)承擔(dān)者，還指出距離變遠(yuǎn)，氣的浸染漸小。這里已涉及熱傳遞的理論問(wèn)題，但它只是絲滓笤的，是我國(guó)元?dú)庹f(shuō)的一種應(yīng)用。
對(duì)熱是什么這一問(wèn)題，我國(guó)古代也已注重到，南北朝成書的《關(guān)尹子》中認(rèn)為：外物的往來(lái)來(lái)往是使瓦石一類物體發(fā)生寒熱溫涼之變的原因。而另一種說(shuō)法見(jiàn)于據(jù)傳可能為北齊劉晝著的《劉子?崇學(xué)篇》，則年夜五行不美觀念出發(fā)，猜想物體寒、熱、溫、涼的轉(zhuǎn)變是一種內(nèi)物在起浸染。這種所謂的外物或內(nèi)物都是把熱設(shè)想為一種實(shí)體物質(zhì)，它近似于18世紀(jì)燃素和熱素的不美觀念。
熱脹冷縮是主要的熱現(xiàn)象之一，在我國(guó)古代對(duì)它已有所研究和操作。漢代《淮南萬(wàn)畢術(shù)》記述了這樣一個(gè)現(xiàn)象：把盛水銅甕加熱，直到水沸騰時(shí)密閉其口，急沉人井中，銅甕發(fā)出雷鳴般響聲。這現(xiàn)象可能是發(fā)燒物體在急速冷卻時(shí)發(fā)生了內(nèi)割裂，割裂聲由井內(nèi)傳出，這是一個(gè)典型的熱脹冷縮現(xiàn)象。元代陶宗儀曾親自作熱脹冷縮嘗試，他把帶孔的物體加熱往后，使另一個(gè)物體進(jìn)入孔洞，年夜而這兩個(gè)物體如轆轤扭轉(zhuǎn)，無(wú)分毫縫罅。他明晰指出，這是前一物體煮之胖脹的緣故。據(jù)《華陽(yáng)國(guó)志》記實(shí)，李冰父子建筑都江堰時(shí)，發(fā)現(xiàn)用火燒巨石，然后澆水其上，就輕易鑿開(kāi)山石。這種操作巖石熱脹冷縮不均年夜而易于崩裂的施工經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)歷代水利工程中不竭為人們采用。
對(duì)水的物態(tài)轉(zhuǎn)變，在我國(guó)古代也早有熟悉，例如對(duì)雨和雪形成的切磋，認(rèn)為是因?yàn)榉e水上騰而造成�！墩摵狻分袑�(duì)此有明晰的表述：云霧，雨之微也，夏則為露，冬則為霜，溫則為雨，寒則為雪。雨露冰凝者，皆由地發(fā)，不年夜天降也。此文聲名露、霜、雨、雪是因?yàn)榉制绲臏囟扔伤畠瞿�，它們都是水由地面蒸發(fā)而發(fā)生的。漢代往后的古籍中，對(duì)雨、露、雪、霜成因的談判更多，聲名那時(shí)對(duì)物態(tài)轉(zhuǎn)變的常識(shí)有了新的熟悉。漢代董仲舒年夜氣的不美觀念出發(fā)，詮釋雨、露、雪、霜成因的事理是：水受日光照射，蒸發(fā)成水汽，再在分歧前提下形成雨、霰、雪等。年夜此刻看來(lái)，這些剖析也根基上是正確的。
我國(guó)古代，在出產(chǎn)和糊口實(shí)踐中，創(chuàng)制了操作熱的各類器具。如宋代曾發(fā)現(xiàn)一種省油燈，在燈盞一端作小竅，注清涼水于其中，據(jù)嗣魅這種燈能省油幾半。此刻剖析，文中所說(shuō)插手冷水，目的是降低溫度，避免油被燈火加熱后急速蒸發(fā)，其中包含了對(duì)油的汽化和溫度的關(guān)系的熟悉;據(jù)《淮南子》記實(shí)：取雞子，去其汁，然(燃)艾火納空卵中，疾風(fēng)因舉之飛。這是關(guān)于熱氣球的最早設(shè)想，也是空氣受熱上升的具體應(yīng)用。五代時(shí)代，據(jù)說(shuō)還操作這一事理制成旌旗燈號(hào)燈，所謂孔明燈也是應(yīng)用了這一事理。關(guān)于走馬燈我國(guó)古代有較多記實(shí)，有的古籍把它稱作馬騎燈、影燈。宋代《武林舊事》在記述各類元宵彩燈時(shí)寫道：若沙戲影燈、馬騎人物、扭轉(zhuǎn)如飛，這剖明那時(shí)已操作了冷熱空氣的對(duì)流制造出各類各樣的走馬燈。
在我國(guó)古代，很早就呈現(xiàn)了對(duì)熱動(dòng)力的熟悉和操作，唐代呈現(xiàn)了炊火玩物，炊火起輪，走絨流星。宋代制成了用火藥的火箭、火球、火蒺藜。明代制成了火龍出水的火箭，這些都是操作燃燒時(shí)向后噴射發(fā)生反浸染力使火箭前進(jìn)的事理，屬熱動(dòng)力的應(yīng)用，它是近代火箭的開(kāi)山祖師，被世界所公認(rèn)。
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