中考物理輔導(dǎo)--中國古代的熱學(xué)知識

中考物理輔導(dǎo)--中國古代的熱學(xué)知識

經(jīng)驗的總結(jié)。至今所知的古籍中對熱的研究記實(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，它也是前人對熱現(xiàn)象熟悉的初步。我國山西省芮城西侯度舊石器的遺址，聲名年夜約180萬年前人類已經(jīng)起頭使用火。

對冷熱的熟悉。約在公元前2000年，我國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。聲名那時已操作自然冰來降溫。我國冶煉業(yè)的成長較早，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，聲名在那時的高溫手藝已達(dá)到必然水平。

溫度計還沒有發(fā)現(xiàn)以前，前人在冶煉金屬的實(shí)踐中，締造了經(jīng)由過程不雅察看火候和火色來判別溫度凹凸的體例。據(jù)《考工記》記實(shí)，在鑄銅與錫時，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)成了我國古代熱工藝一一個內(nèi)容豐碩的特有概念。

除制陶和冶煉金屬之外，我國古代還在農(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。北魏時代，還操作熏煙的體例防止霜凍。

對冷熱問題，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題，但它只是絲滓笤的，是我國元?dú)庹f的一種應(yīng)用。

對熱是什么這一問題，我國古代也已注重到，南北朝成書的《關(guān)尹子》中認(rèn)為：外物的往來來往是使瓦石一類物體發(fā)生寒熱溫涼之變的原因。而另一種說法見于據(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，在我國古代對它已有所研究和操作。漢代《淮南萬畢術(shù)》記述了這樣一個現(xiàn)象：把盛水銅甕加熱，直到水沸騰時密閉其口，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發(fā)生了內(nèi)割裂，割裂聲由井內(nèi)傳出，這是一個典型的熱脹冷縮現(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，使另一個物體進(jìn)入孔洞，年夜而這兩個物體如轆轤扭轉(zhuǎn)，無分毫縫罅。他明晰指出，這是前一物體煮之胖脹的緣故。據(jù)《華陽國志》記實(shí)，李冰父子建筑都江堰時，發(fā)現(xiàn)用火燒巨石，然后澆水其上，就輕易鑿開山石。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，在我國歷代水利工程中不竭為人們采用。

對水的物態(tài)轉(zhuǎn)變，在我國古代也早有熟悉，例如對雨和雪形成的切磋，認(rèn)為是因為積水上騰而造成�！墩摵狻分袑Υ擞忻魑�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、雪是因為分歧的溫度由水凍凝而成，它們都是水由地面蒸發(fā)而發(fā)生的。漢代往后的古籍中，對雨、露、雪、霜成因的談判更多，聲名那時對物態(tài)轉(zhuǎn)變的常識有了新的熟悉。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，這些剖析也根基上是正確的。

我國古代，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。五代時代，據(jù)說還操作這一事理制成旌旗燈號燈，所謂孔明燈也是應(yīng)用了這一事理。關(guān)于走馬燈我國古代有較多記實(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寫道：若沙戲影燈、馬騎人物、扭轉(zhuǎn)如飛，這剖明那時已操作了冷熱空氣的對流制造出各類各樣的走馬燈。

在我國古代，很早就呈現(xiàn)了對熱動力的熟悉和操作，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向后噴射發(fā)生反浸染力使火箭前進(jìn)的事理，屬熱動力的應(yīng)用，它是近代火箭的開山祖師，被世界所公認(rèn)。

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