物     理
关键词：热的不生不灭
姜立维
（浙江 金华 江南中学  邮编：321015  TEL：83226393  15058515594）

引言
1997年春，有五位诺贝尔奖获得者呼吁：加强基础科学的研究。
现在的尖端技术很发达。但是，现在的基础科学确实还不行。例如基础科学中的最基本的定律：物质不灭定律遇到了“质量亏损”；能量守恒定律遇到了“热能会在做负功时减少”。
那么，大自然中物质的总质量、热的总量是否会减少呢？要说明这个问题，还得从燃烧值开始。
燃烧值
科学家很早以前就已经证明了许多物质的燃烧值。不过，由于当时的条件所限止，还有许多物质（包括金属）的燃烧值没有被证明。这就让焦耳在解释“热功当量”时，出了一个错误。
物质的燃烧值是一个恒量。燃烧只是物质发生化学变化的一种形式。同样的物质可以经过不同的形式，完成同样的化学变化，并且放出同样多的热量。
例如：1.木块、干草和大米可以在燃烧中变成二氧化碳，并且放出热量；也可以在摩擦中变成二氧化碳，并且放出热量；还可以在动物体内变成二氧化碳，并且放出热量。
2.铁可以在燃烧中变成氧化铁，并且放出热量;也可以在摩擦中，在电流的作用下变成氧化铁，并且放出热量。
金属都是能够燃烧——能够发生变化，并且放出热量的。认真地研究一下铜、铁、车刀、钻头、电炉丝的燃烧值，研究一下它们在燃烧，摩擦和通电时所发生的化学变化，及所放出的热量。事实将会证明：我们平时所说的“机械能转化成热能，电能转化成热量”其实是——机械能、电能使物质发生化学变化而放出了热量。
热功当量
 我们在中学里都学过“热功当量”，都学过一定的机械能可以转化成一定的热量。不过，有许多人没做过这个实验；有些人虽做过这个实验，也没有注意到——那一点点摩损的铁，还有那水中的一点铁锈味。
然而，这一点点摩损的铁和这一点点铁锈味却可以告诉我们：在这个实验中肯定有铁变成氧化铁、氢氧化铁所放出热量。
我们希望在这个实验中，机械能转化成的热量和铁变成氧化铁所放出的热量能够同时存在。可是事实将会证明：
热功当量的实际内容是：一定的机械能只能摩损一定的铁——使一定的铁变成氧化铁，一定的铁变成氧化铁只能放出一定的热量
根据燃烧值和热功当量的实际内容，我们可以知道：在摩擦发热的过程中并没有“机械能转化成热量”。那么，在压缩气体的过程中是否还有“机械能转化成热量”呢？
比热
科学家很早以前就已经证明了许多物质（包括气体）的比热，证明了气体的比热都是随着压强的改变而改变的，还证明了同样多的热量在同样质量，不同比热的物质中具有不同的温度。
可是现在有许多读过“比热”的人却认为：气体（包括蒸汽）压缩或膨胀时的温度变化是由于“机械能转化成热或热转化成机械能”。
那么，气（汽）体压缩或膨胀时的温度变化，究竟是由于“比热”的改变，还是由于“机械能转化成热量或热量转化成机械能”呢？
这是可以用实验来证明的：
1.我们可以把100℃的汽压缩成300℃的汽,然后把100℃的汽和300℃的汽分别冷却成50℃的水,比较一下它们冷成50℃的水时所放出的热量.如果300℃的汽所放出的热量比100℃的汽所放出的热量多,则多余的热量是机械能转化成的。如果它们放出的热量一样多,则汽体压缩时的温度升高是由于比热的改变引起的。
事实将会证明:它们放出的热量是一样多的,100℃的汽压缩成300℃的汽时,热量并没有变多,气体压缩时的温度升高是由于比热的改变引起的.
2.我们也可以让500℃的高压蒸汽膨胀为100℃的汽,并且把500℃的高压蒸汽和100℃汽分别冷却成50℃的水.比较一下它们所放出的热量,就可以证明:500℃的汽膨胀为100℃的汽时,热量并没有减少,汽体膨胀时的温度降低也是由于比热的改变引起的。
3．我们还可以把同样质量的混合了汽油的空气在汽缸中压缩至几个不同的体积时点火燃烧，这样就会产生几个不同的温度。同样多的汽油燃烧，将放出同样多的热量，同样多的热量在同样质量、不同体积——不同压强的气体中具有不同的温度，也都是由于比热的改变引起的。

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