生活中密不可分的热科学

本书运用大量的漫画图解方式，讲述了与人们生活密不可分的热现象和热的原理，内容包括：热力学基础及简单问题、 生活中奇异的热现象、厨房内的热利用、人类、动植物与热的关系、
物体制造利用的热、宇宙与热量。书籍篇幅不大，读者不用花费大量的时间就可以了解生活中存在的有关“热”的知识。

 

本书运用漫画图解方式，生动有趣地介绍了人们在日常生活中遇到的热现象和热传递、对流、辐射等科学原理，内容包括：热的基础，奇异的热现象，厨房内的热量利用，人类、动植物与热的关系，制造物品所使用的热能，宇宙与热量。读者通过阅读本书可以了解到生活中存在的有关“热”的知识。本书形式活泼，通俗易懂。

本书可供青少年作为课外读本，也适合对生活中的热现象感兴趣的读者阅读。

梶川武信

1942年出生于日本东京都，名古屋大学大学院（研究生院）毕业，获得工学博士学位，从事能源转换与利用技术方面的研究工作。

曾在通商产业省（现在的经济产业省）电子技术综合研究所（现在为独立行政法人：产业技术综合研究所）、湘南工科大学工作共计42年，一直从事热力发电等发电技术的研究开发及大学教学工作。现为湘南工科大学名誉教授。

主要著作有《“可再生能源”的基础》（日本软银出版社）、《能源工学入门》（裳华房出版社）、《海洋能源读本》（Ohmsha出版社）、《热电学总论》（S&T出版社）等。

李连进，男、工学博士、教授、日本留学回国人员，现担任天津商业大学机械与包装工程系主任、天津市食品包装机械协会副秘书长，主讲包装机械。

具有东北大学机械与自动化学院、机械电子部军工研究所、佳能株式会社研究所等单位的设计和制造经验，主持（或参加）了国家“863”、天津市科技重点支撑项目、教育部重点课题、企业横向课题近十余项研究课题。在国内外期刊和国际会议上发表论文80余篇（其中SCI和EI收录20余篇），出版了两部教材，获得天津市科学技术进步2等奖和3等奖以及国家冶金科技2等奖各、其它省部级奖励4项，取得国家发明专利8项。

现在主要从事包装机械的设计制造工作，同时组织包装企业技术人员的培训工作。

机械与包装工程系在2010年被中国包装联合会评为包装教育先进单位。

第1章 热的基础 1

1-01 温度（℃）是如何定义的？ 2

1-02 太阳的热量是如何传递到地球的？ 4

1-03 北极和南极为什么会寒冷？ 6

1-04 地球的热量是如何产生的？ 8

1-05 温泉水是来源于雨水还是海水？ 10

1-06 大气的热量与雷的关系 12

1-07 在富士山的山顶能煮熟饭吗？ 14

1-08 温室效应的原理 16

1-09 热岛效应是如何发生的？ 18

1-10 海风是如何形成的？ 20

1-11 深海的海水温度是多少摄氏度？ 22

1-12 化石燃料具体是什么？ 24

1-13 核能源具体是什么？ 26

1-14 可再生的“热”能，能用吗？ 28

1-15 为什么热量在铁中传递比在玻璃中更快呢？ 30

拓展阅读 1 热力学的发展 32

第2章 奇异的热现象 33

2-01 为什么摩擦物体会产生热？ 34

2-02 物体燃烧需要什么样的条件？ 36

2-03 为何晒太阳会感到温暖？ 38

2-04 空调是如何实现制暖的？ 40

2-05 采用地采暖的优点 42

2-06 电暖桌取暖的原理 44

2-07 隔热窗帘的特点 46

2-08 预防结露的主要措施有哪些？ 48

2-09 保暖衣是如何实现持续保暖的？ 50

2-10 如何选择冲锋衣？ 52

2-11 电流在镍铬合金导线中流动时为什么会发热？ 54

2-12 发生火灾时的安全避难方法 56

2-13 散热器的作用 58

2-14 废热能够再利用？ 60

2-15 空调制冷的工作原理 62

2-16 表面冷却是指什么？ 64

2-17 什么时间适合洒水？ 66

2-18 热天穿着衬衫比较凉快的原因 68

2-19 会让人感到凉爽的纤维材料是什么？ 70

2-20 保冷剂的构成 72

拓展阅读 2 能源的形态 74

第3章 厨房内的热量利用 75

3-01 “烧烤”的优点 76

3-02 用备长炭烧烤，食物好吃的理由 78

3-03 “蒸”的优点 80

3-04 蒸发和沸腾为什么有区别？ 82

3-05 “煮”的优点 84

3-06 “炒”的优点 86

3-07 “炸”的优点 88

3-08 “熏”的优点 90

3-09 使用砂锅的理由 92

3-10 推荐使用高压锅的理由 94

3-11 电磁炉是如何实现加热的？ 96

3-12 微波炉为什么能够进行加热？ 98

3-13 冷冻保存食物时需要知道的事情 100

3-14 水在0℃以下也有可能不结冰？ 102

3-15 冷冻冷藏冰箱的工作原理 104

3-16 食物的最佳解冻方法 106

拓展阅读 3 “向烧红的石头浇水”会出现什么现象？ 108

第4章 人类、动植物与热的关系 109

4-01 为什么需要维持体温？ 110

4-02 体内热能的来源 112

4-03 出汗的效果 114

4-04 动物的御寒措施 116

4-05 植物的温度调节方法 118

拓展阅读 4 热能利用的3R倡议 120

第5章 制造物品所使用的热能 121

5-01 金属的结晶能再生吗？ 122

5-02 能用开关控制热量吗？ 124

5-03 记忆合金为什么能恢复原状？ 126

5-04 物质的“等离子态”是什么？ 128

5-05 热能是如何做功的？ 130

5-06 熵究竟是什么？ 132

5-07 热量能100%转换为功吗？ 134

5-08 斯特林发动机究竟是什么样的？ 136

5-09 蒸汽发电的原理是什么？ 138

5-10 汽油发动机和柴油发动机的主要区别 140

5-11 用热能可以实现直接发电吗？ 142

5-12 收集太阳能 144

5-13 利用地热可以发电吗？ 146

5-14 将风能转换成热能的风力发热机 148

5-15 如何产生5000℃的高温？ 150

5-16 热交换器是什么？ 152

5-17 比金属传热更快的热管 154

5-18 温度计采用模拟式还是数字式？ 156

5-19 温度分布图像化的红外成像 158

5-20 电力冷却的热电元件是什么？ 160

5-21 用热能制造氢气吗？ 162

5-22 如何蓄积高温的热呢？ 164

5-23 热量能运输的话，使用就更方便了 166

拓展阅读 5 不可思议的热容量 168

第6章 宇宙与热量 169

6-01 宇宙热量的起源是什么？ 170

6-02 宇宙空间的温度是多少？ 172

6-03 太阳的热是怎样形成的？ 174

6-04 宇宙空间中的物体表面温度是多少？ 176

6-05 在宇宙中怎样获得电源？ 178

参考文献 180

“热”与我们的日常生活息息相关，它与空气、水及重力一样普遍存在于我们的生活之中。

当我们的身体感到不舒服时，即使只有1～2℃的微弱体温变化也会令人感到非常痛苦。当气温急剧变化时，人们会及时作出反应，采取相应的防寒保暖或防暑降温措施。烹饪时，如果采取与平时不同的温度，即使是微小的变化，也许都会令人产生不同的味觉体验。

人类能够生存下来并创造出文明的关键也是利用了火产生的热能。

那么，热到底是什么呢？热是如何产生的呢？它是如何影响物体的形状和运动的呢？它是如何在物体与物体之间传递的呢？

本书的主要议题就是与我们日常生活有关的热。内容包括：热的基础，奇异的热现象，厨房内的热量利用，人类、动植物与热的关系，制造物品所使用的热能，宇宙与热量。

在日常生活中所发生的各种热现象，仅是反应热的一种性质的情况是很少见的，大多数情况都是各种热的性质的综合作用。希望大家在了解热的基础知识以后，能自己分析遇到的各种热现象都是哪些热的性质的作用结果。