迟艳波编著的这本《时隐时现热动力学》是“由自然产生的科学”系列丛书之一。该书从日常生活中常见的热学现象入手，逐章介绍了热学现象中蕴含的热学原理，以及热学主要定律、定理和发现、创建这些热学基础的科学家。叙述了热学的构成体系和热学的应用，是一本浅显易读的科普读物。

热能是人类生活中不可或缺的能源之一。迟艳波编著的这本《时隐时现热动力学》从热能现象、热能原理、热能的特点及应用、生活中的热能奇观等方面入手，以图文结合的表述方式，将青少年带入一个妙趣横生的热能空间。

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温度计里的奥秘

温度计是用来测量温度的仪器。常用的温度计有水银温度计和酒精温度计，水银和酒精作为组成温度计的主要部件，被称为测温物质。测温物质能够用来测量温度，是因为它具有热胀冷缩的特点。随着温度的升高，水银和酒精的体积会明显地膨胀，在温度计中看到的就是水银柱或酒精柱的高度上升，这样，只要刻上适当的刻度，人们就可以读出相应的温度。

为了使温度计有更大的实用价值，测温物质应该具备两大特性：一是测温物质随温度变化而改变体积必须很灵敏，以至于可以测量细小的温度变化；二是在低温下测量温度时，测温物质不能凝固成固体，反之，在高温下，测温物质也不能变成气体。否则，就无法用来测量温度。对于同样质量的水银和酒精，如果分别使它们的温度升高1℃，通过实验发现，酒精吸收的热量比水银吸收的热量大得多，前者大约是后者的20倍。因此，水银温度计中水银柱随温度改变的灵敏度比酒精温度计中的酒精柱大得多。在做科学实验或测量人体体温时，由于温度计吸收或放出的热量很少，但又必须显示出温度的改变，一般都采用水银温度计。而在同样的温度变化下，酒精吸收热量多，膨胀能力大，因此酒精柱升降变化比水银柱显著得多。在测量周围空气温度和水温时，一般采用酒精温度计。

酒精和水银还有各自不同的特性，酒精十分“耐寒”，它在－117℃才会凝固成固体，而水银在－39℃就会凝固起来，失去流动性。在寒冷的北方，冬季气温达－40℃左右，因此，一般适宜用酒精温度计测量气温。但是，水银也有一个优点，它比酒精“耐热”，水银的沸点是356.72℃，而酒精到了78.3℃，就会沸腾而急剧汽化。在测量高温的场合，显然水银温度计比酒精温度计更有用武之地。  为什么体温计里的水银柱不会自动下降呢？人们常用的水银温度计是利用水银热胀冷缩的原理制成的。作为一般测量温度用的温度计，例如测量室内、室外温度，测量游泳池的水温，等等，这些温度计的水银柱随着外界温度的变化会立刻做出反应，自动地升高或降低；但是，测量体温用的体温计，用过以后一定要用力甩几下，水银柱才会降下来。这里的秘密在于，一般温度计玻璃管的内径是一样大小的，而体温计玻璃管内径的大小是经过特别设计的，它的特点是水银柱和水银球相接的地方做得特别细。正因为这种设计，使体温计水银球中的水银，受热膨胀时，能很容易地从这个细小的狭口处挤上去，而一旦受冷收缩时，水银柱不仅不能顺利地从狭口处挤回来，而且，水银在本身内聚力收缩作用下，整个水银柱会在狭口处断为两截。上面一截的上端仍指示体温，而下端受内聚力收缩作用，不会自动流回水银球。正因为这样的设计和制作，才使得医生能准确测量病人体温，正确诊断病情。如果体温计也像通常测温用的温度计那样，一离开人体，水银柱就发生明显变化，那体温计还有什么实用价值呢？体温计用过以后，可以把体温计头部朝下，用力甩几下，这是在利用惯性，使上面一截水银冲过狭口回到水银球里去。不过甩动的时候也要注意用力的大小和方向，才能达到理想的效果。

在日常生活和生产技术中，人们常常用温度计来测量一个物体的温度。例如，医生用体温计测量病人的体温，体温计就是温度计的一种。那么，温度计上的温度是怎样确定的呢？仔细观察一下体温计就可以发现，体温计中有一根很细的水银柱，这根水银柱称为测温物质。当体温计接触病人口腔时，水银柱就会因病人口腔中的温度产生膨胀，因此，水银柱的长度就可以用来表示口腔的温度。此外，水银柱旁边还必须标有度数，才能确切地给出温度的值。有刻度，首先得有起始的位置。选定测温物质，确定起始温度，标出刻度，这3个要素就组成了温度计对温度的定量表示法，这种表示法称为温标。

摄氏温标是目前较常用的一种温标，由此制作的温度计就是摄氏温度计，体温计是摄氏温度计的典型例子。在摄氏温度计中，取水的冰点作为起点，这就是零摄氏度，写作0℃；取水的沸点为100摄氏度，写作100℃。再将0℃和100℃之间的水银柱高度分为100等份，每一格就是1℃。

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火的利用和控制，是人类第一次支配了自然力，使人类文明大大前进了一步，同时，它也是古人对热现象认识的开端。我国山西省芮城西侯度旧石器的遗址，说明大约180万年前人类已经开始使用火。对冷热的认识，约在公元前2000年，我国已有气温反常的记载，在西周初期，人们开始掌握降温术和高温术。

自然界物质运动形式具有多样性，除了存在如汽车、火车的运行，车床飞轮的飞转，天体运动等一类现象之外，还有物质的热胀冷缩、热传导、扩散，导体电阻率随温度变化及物质可进行固、液、气3种状态的变化等另外一类现象。前者的特征是物体的空间位置发生变化，被称为机械运动现象，力学研究其规律；仔细分析后一类现象，会发现存在一共同的特点，即都与温度有关。我们将这一类的物质物理性质随温度变化的现象称为热现象。

本书从日常生活中常见的热学现象入手，逐章介绍了热学现象中蕴含的热学原理，以及热学主要定律、定理和发现、创建这些热学基础的科学家。叙述了热学的构成体系和热学的应用，是一本浅显易读的科普读物。