溫暖千家的熱

前言

科技進步是人類文明發(fā)展的原動力?；仨祟愇拿鞯拿恳淮沃卮筮M步無不與科技的重大突破緊密相連。三次科技革命，更是使人類文明發(fā)生了徹底改變。我們不得不贊嘆科技，它猶如魔法師手中的魔杖，使人類插上了想象的翅膀，將人類從頭到腳都武裝起來。望遠鏡的發(fā)明讓人類視覺得到了延伸，使“千里眼”不再是神話故事中的虛擬人物；電話是人類聽覺的“順風耳”，它讓即使遠隔重洋的親人也能像就在面前一樣述說家長里短；汽車、飛機等交通工具是人類腳步的延伸，日行千里、日行萬里不再是人類遙不可及的夢想；計算機是人腦的延伸，當人的智慧得到延伸的時候，人的創(chuàng)造力被無限放大；互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展更是推動了人類文明的巨大進步，改變了人類的生活方式……    科技的發(fā)展不但在物質(zhì)上推動著人類文明的進步，同時在人類的意識形態(tài)上也徹底改變了人們對世界的認識，不斷形成新的、更加科學的世界觀。哥白尼提出的日心說推翻了長期以來居于宗教統(tǒng)治地位的地心說，地球不再是宇宙的中心。而這僅僅是人類世界觀的一個變化，諸如此類的認識變化實在太多了。    今天我們在全社會倡導建設社會主義精神文明，社會主義精神文明建設的核心內(nèi)容是科學的世界觀、為人民服務的人生觀及集體主義的價值觀。科學的世界觀是最為基本的出發(fā)點。如果沒有正確的科學思想來指導行為，就難免會走彎路，所以科學知識的宣傳和普及是精神文明建設的最根本的環(huán)節(jié)。    英國哲學家弗蘭西斯·培根曾經(jīng)說過：“知識的力量不僅取決于其本身的價值大小，更取決于它是否被傳播以及被傳播的深度和廣度。”    我們說的科普是指采用讀者比較容易理解、接受和參與的方式，普及自然科學和社會科學知識，傳播科學思想，弘揚科學精神，倡導科學方法，推動科學技術(shù)的應用。這對于廣大讀者來說，可以了解一定的科學知識，有利于樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。對于科技工作者和文化工作者來說，在全社會開展科普知識教育是參與建設社會主義文化的重要渠道。    我們知道，中國是一個擁有5000多年悠久歷史的文明古國，雖然曾經(jīng)在科技上長時間走在世界的前列，取得了許多舉世矚目的科技成果，但是由于長期的封建思想統(tǒng)治，廣大民眾的科學意識比較單薄。所以在我國民眾中開展廣泛的科學技術(shù)普及教育具有特別重要的意義。    科普的形式是多種多樣的，譬如建科技館、自然博物館，舉辦各種科技講座等，但是相對來說，圖書出版無疑是所有科普活動中最為重要和易于實施的途徑。有關(guān)科普教育和科普讀物出版發(fā)行工作，多年來得到中央和地方各級黨和政府部門以及相關(guān)社會團體的廣泛支持。2002年6月29日，《中華人民共和國科學技術(shù)普及法》正式頒布實施，標志著我國科普事業(yè)進入法制化的軌道。為持續(xù)開展群眾性、社會性科普活動，中國科協(xié)決定從2005年起，將每年9月第三周的公休日定為全國科普日。2003年以來，為支持老少邊窮地區(qū)文化事業(yè)發(fā)展，由文化部、財政部共同實施送書下鄉(xiāng)工程。2009年2月，中國科協(xié)等單位五年內(nèi)在全國城鄉(xiāng)建千所科普圖書室的活動舉行了啟動儀式。2003年以來，由民政部、中央文明辦、文化部、新聞出版總署、國家廣電總局、中國作家協(xié)會聯(lián)合舉辦的“萬家社區(qū)圖書室援建和萬家社區(qū)讀書活動”，已經(jīng)援建城鄉(xiāng)社區(qū)圖書室16．2萬個，援建圖書5600萬冊，其中三分之二以上為科普圖書，約3．5億城鄉(xiāng)居民從中受益，對廣大社區(qū)居民的科技普及起到了一定作用，提升廣大社區(qū)居民的科技素質(zhì)。    為了幫助廣大讀者特別是青少年讀者系統(tǒng)、全面、準確、深入地學習和掌握有關(guān)自然科學方面的基礎知識，用科學發(fā)展觀引領他們愛科學、學科學、用科學的能力，中國社會出版社按照國家確定的學生科普知識標準，編輯出版了《探究式科普叢書》。    該套叢書是一套百科全書式的科普系列讀物，共100本，分為物質(zhì)科學、生命科學、地球物理科學、現(xiàn)代科技4個系列。與其他科普類圖書相比，該套叢書最大的特點是其全面性，幾乎囊括了自然科學領域的各個方面，通過閱讀這套叢書，可以“上知天文下知地理”；其次這套叢書的叢書名也很有特色，“探究式科普叢書”從題目上就滿足了廣大讀者對科學技術(shù)的興趣，注重探究性，讓讀者帶著問題去了解科學、學習科學，從而真正讓閱讀融入人們對世界的認識當中，讓人們通過閱讀樹立科學的世界觀。    黨的十七屆六中全會通過的《中共中央關(guān)于深化文化體制改革推動社會主義文化大發(fā)展大繁榮若干重大問題的決定》，為我們描繪了一幅社會主義文化建設的宏偉藍圖。我相信這套科普圖書的出版必將在一定程度上滿足廣大讀者對科普知識的全面需求，為讀者樹立科學的世界觀打下一定的基礎。    是為序。

內(nèi)容概要

熱是自然界最普遍的現(xiàn)象，在我們生活的自然環(huán)境中，存在著太多太多熱的現(xiàn)象。《探究式科普叢書?溫暖千家的熱》主要介紹熱的基礎知識，我們?nèi)粘Ｉ钪惺煜づc不熟悉的熱現(xiàn)象，以及人類關(guān)于熱在新時期的探究?！短骄渴娇破諈矔?溫暖千家的熱》旨在讓廣大青少年朋友們了解和認識有關(guān)熱的基礎知識，并能對生活中的熱現(xiàn)象作出正確的判斷和解釋。

書籍目錄

第一章噓寒問暖——熱的知識 第一節(jié)熱和溫度 1.熱是什么 2.如影隨形的溫度 3.兩種溫度單位 一華氏度和攝氏度 第二節(jié)熱和能量 1.能量的代名詞——熱能 2.隱身的潛熱 3.調(diào)節(jié)溫度——比熱 4.地底的成員——地熱 第三節(jié)熱的影響 1.城市風——熱島 2.盡情飛翔——熱氣球運動 3.“害群之馬”——熱污染 4.“隨處走走”——熱傳遞 5.姆潘巴現(xiàn)象 第二章春江水暖鴨先知——日常生活巾的熱 第一節(jié)親密接觸一常見的熱現(xiàn)象 1.冷熱自知 2.熱脹冷縮 3.生命獲益于冷脹熱縮 4.水火也有相容的時候——用冰取火 5.井水是冬暖夏涼嗎 6.棉襖給你的溫暖是真是假 7.蹈火舞者不怕火 8.冰能“燒”開水嗎 9.鋼軌之間為什么有空隙 10.鋼橋經(jīng)不起嚴寒 11.逆溫 12.水的沸騰使你想到了什么 13.樟腦丸不見了的秘密 14.霧凇美景的奧秘 15.抵御寒冷——愛斯基摩人的冰屋子 16.紙做的鍋也能燒水 17.神刀斷案 18.哈氣和吹氣 19.海水所起的作用 20.黑和白的熱效應 21.鐵板燒 22.走馬燈知多少 23.“高斯”號輪船受困南極冰原 24.蹦蹦跳跳的木塞 25.金碗比不上木碗 26.水到沸點溫度還會上升嗎 27.開水不響，響水不開 28.開水里“煮不死”的魚 29.各式各樣美麗的冰花 30.冒氣的冰棒 31.“盜竊”不會受到懲罰 32.從茶杯的爆裂說起 33.洗完澡后腳穿不進靴子 34.放在冰上還是冰下 35.餃子煮熟是咋回事 36.埃菲爾鐵塔的高度 37.人為什么會長痱子 第二節(jié)隱蔽戰(zhàn)線 一不被我們注意到的熱現(xiàn)象 1.蒸汽機 2.可以記憶的合金 3.合金和塑料誰更可塑 4.真空工廠 5.衛(wèi)星也會生病——冷熱病 6.空調(diào)制冷 7.蒸汽渦輪 8.太陽是怎樣形成的 9.狂暴的太陽風 10.地球中心為什么很熱 11.神秘莫測的火球 12.天氣預報是怎么來的 13.火焰為什么總是向上的 14.哪一支蠟燭先熄滅 15.香脆的爆米花 16.松軟的饅頭 17.大磁鐵為什么吸不起熱鋼錠 18.扇扇子的作用 19.內(nèi)燃機的發(fā)明 20.吃雞蛋有奧秘 第三章展望未來——熱發(fā)展的探究 第一節(jié)潛在熱能的發(fā)現(xiàn) 1.人造太陽： 3000年取之不盡的能源 2.垃圾熱能利用 第二節(jié)熱能的長期探究 1.溫室效應 2.太陽能 3.太陽能熱水器 4.激光冷卻 5.地熱能

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    第一節(jié)熱和溫度 1.熱是什么 我們自身可以感知到熱是什么，但是要準確說出什么是熱，恐怕大家就莫衷一是了，自古以來人們對這一概念就有不同的看法。 一直以來，各國科學家圍繞著什么是“熱”進行了一系列的研究。在16世紀以后，熱的本質(zhì)問題引起了科學家和業(yè)余研究人員的注意。 有人說熱是一種運動。培根從摩擦生熱等現(xiàn)象中得出結(jié)論：“熱是一種膨脹的、被約束的而在其斗爭中作用于物體的較小粒子之上的運動?！焙髞?，許多科學家受這一看法的影響，認為熱就是一種運動。 不過總的說來，熱是運動的觀點還缺乏足夠的實驗根據(jù)，還不能形成科學理論。隨著古希臘原子論思想的復興，熱是某種特殊的物質(zhì)實體的觀點也得到傳播，于是又有一些人站出來認為“熱”是一種物質(zhì)。 最典型的就是法國科學家和哲學家伽桑狄他認為，運動著的原子是構(gòu)成萬物的最原始的、不可再分的世界要素。同樣，熱和冷也都是由特殊的“熱原子”和“冷原子”引起的。它們非常細致，有球的形狀，非?；顫姡蚨軡B透到一切物體之中。此后這一說法，便逐漸形成了一種廣泛而深遠的“熱質(zhì)說”。 在眾多“熱質(zhì)說”的倡導者中，布萊克算是“熱質(zhì)說”的一個重要倡導者。他雖然相信最終會被認可的“熱將不是化學的，而是力學的”觀點，但他又很難否定“熱質(zhì)說”。他覺得熱是運動的學說還缺乏足夠的證據(jù)?！盁豳|(zhì)說”簡單通俗地解釋了當時發(fā)現(xiàn)的大部分熱學現(xiàn)象。比如：物體溫度的變化是吸收或放出熱質(zhì)引起的，熱傳導是熱質(zhì)的流動，對流是載有熱質(zhì)的物體的流動，輻射是熱質(zhì)的傳播，物體受熱膨脹是因為熱質(zhì)粒子間的相互排斥，物質(zhì)狀態(tài)變化時的“潛熱”是物體的粒子與熱質(zhì)發(fā)生“準化學反應”的結(jié)果，等等。由于熱質(zhì)的物質(zhì)性，所以它也遵從物質(zhì)守恒定律，這是混合量熱法的理論根據(jù)。當時“熱質(zhì)說”受到科學界大力肯定和支持，在“熱質(zhì)說”觀點的指導下，熱學研究取得了一定的進展。例如：布萊克發(fā)現(xiàn)了比熱和潛熱，瓦特從理論上分析了舊蒸汽機的主要缺陷并改進了蒸汽機，傅立葉依據(jù)這一物理圖像建立了熱傳導理論，卡諾從熱質(zhì)傳遞的觀點出發(fā)于19世紀初提出了消耗從熱源取得熱量而得到功的理論。從此“熱質(zhì)說”在18世紀到19世紀初居于統(tǒng)治地位。但是好景不長，到了18世紀末，“熱質(zhì)說”受到了嚴重的挑戰(zhàn)。 1798年，出生在美國，屬英國國籍的物理學家本杰明·湯普遜向英國皇家學會提交了一個報告。報告中說他在慕尼黑監(jiān)督炮筒鉆孔工作時，注意到當炮筒溫度升高時，鉆削下的金屬屑溫度就更高的現(xiàn)象，他提出了大量的熱是從哪里來的這一問題。后來，在多次實驗后他在筆記中寫道：“看來在這些實驗中，由摩擦產(chǎn)生熱的源泉是不可窮盡的。不用說，任何與外界隔絕的物體或物體系，能夠無限制地提供出來的東西，絕不可能是具體的物質(zhì)實體。在我看來，在這些實驗中被激發(fā)出來的熱，除了把它看做是‘運動’以外，似乎很難把它看做為其他任何東西?！?1812年，英國化學家戴維在進行了一系列的實驗之后明確提出：“熱現(xiàn)象的直接原因是運動，它的轉(zhuǎn)化定律和運動轉(zhuǎn)化定律一樣，同樣是正確的?！睆牧硪环矫鎭碚f，戴維的實驗支持了熱是運動的看法，但是這種看法并沒有結(jié)束“熱質(zhì)說”的歷史。

編輯推薦

“探究式科普叢書”是一套百科全書式的科普系列讀物，共100本，分為物質(zhì)科學、生命科學、地球物理科學、現(xiàn)代科技4個系列，《探究式科普叢書:溫暖千家的熱》為其中一冊。與其他科普類圖書相比，該套叢書最大的特點是其全面性，幾乎囊括了自然科學領域的各個方面，通過閱讀這套叢書，可以“上知天文下知地理”；其次這套叢書的叢書名也很有特色，“探究式科普叢書”從題目上就滿足了廣大讀者對科學技術(shù)的興趣，注重探究性，讓讀者帶著問題去了解科學、學習科學，從而真正讓閱讀融入人們對世界的認識當中，讓人們通過閱讀樹立科學的世界觀。

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