“热”是什么

马传新

热是什么？围绕“热质说”和“运动说”，科学家曾经进行过认真的探究。

在过去的几个世纪，人们认为热是一种没有重量的物质，叫做热质。它不同程度地存在于一切物质之中。根据这一观点，可以认为木头中的热是通过燃烧而释放出来的。

关于热的性质，一直到科学家弄清了物质的原子特征以后，才达成了这样的共识：热是物质运动的一种表现形式。

我们所感觉到的热，实际上就是实物粒子——电子、原子、分子的不规则运动（振动、跳跃、相互碰撞）所产生的。在这一过程中，温度是衡量它们运动程度的尺度。热运动愈激烈，由这些粒子组成的物体或体系也就愈热。

当我们把一壶水放在炉火上加热时，火焰中快速运动的气体分子冲击着水壶底部，就像运动着的分子发出的红外线辐射一样。这就引起了构造水壶的金属中的自由电子相互碰撞，从而加速它们与水靠近。当热量逐步传递给水壶底部的水分子时，这些水分子受热上升，而壶中上层较冷的水分子则下沉，这样的过程就是对流。继续加热，水分子运动相当激烈时，分子间的引力便被破坏，于是有些水分子就成为蒸汽离开水面。

一般来说，金属因为有很多自由电子，所以传热比较快。而在水和空气里没有自由电子，它们的分子很难被加速，因此不易导热。

热的最好的绝缘形式是真空，热水瓶的制作就利用了这一点。热水瓶胆内两层玻璃壁间的真空能阻碍热运动，无论其中装的是热咖啡还是冷牛奶，它们都可以较好地保持原来的温度，不会很快变凉或变热。由于热可以通过红外线穿透真空而进行辐射传导，所以热水瓶胆内壁还得涂上一层含银物质以阻止辐射。

将开水注入普通玻璃杯，杯子会破裂。这是因为杯子内壁的温度急剧上升，而又无法将热迅速传递到外侧杯壁，热膨胀不均匀，杯子就开裂了。如果盛水的容器热膨胀率比较小，或者热膨胀很均匀，自然就不会出现这样的情况。

水的沸点随气压变化而变化。高压锅的密封程度相对较好，水蒸气散发少。由于锅内的气压很高，所以水的沸点要大大超过100℃，因此食物很快被煮烂。

微波炉利用磁控管发出的高频率的电磁波，使食物中的水分子振动起来。这样食物的内能增加，温度就升起来了。用微波炉加热含水量较多的食品比较好，如果水分少，食品很容易变得焦脆。假如是油炸食物，可能还会造成油的飞溅，甚至会出现明火。（编辑 文 墨）