林秀賢 著 / 金明浩 畫 / 陳育霖 審閱

目錄

熱能是怎樣傳遞的呢？

41 熱能傳遞43 熱傳導

50 熱對流

56 熱輻射

62 阻止熱能傳遞的方法

6 推薦序

什麼是熱能呢？

19 無處不在的熱能24 分子運動的能量—熱能

30 測定熱量的溫度

熱能的神奇能力

68 物質的熱膨脹78 物質的狀態變化

83 熱能造成的自然現象

88 熱能的特性利用

92 熱能的變身

96 結尾

98 小小百科

100 題目

熱啊，

太熱了！

太熱了，飲料都不涼了。

沒有熱能的話，

怎麼煮飯啊？

老天爺，求您了，別再

熱下去了。如果世界沒

有熱能那該有多好啊。

傳球∼

你怎麼突然出現了，

嚇死我了！

我只吃霜淇淋、

喝飲料總行了吧？

如果沒有熱能，

我們都會被凍死的。

冷的話多穿點衣服

不就行了？

沒有熱能的話，我每天

都可以跟同伴打雪仗了。

熱能是我們生存下去所必須的

東西，沒有熱能就會出事

哼，沒有熱能

我一樣活得下去。

如果熱能

突然消失了呢？

好吧！如你所願，作為

熱能博士，我就讓你嘗

嘗沒有熱能的滋味吧。

熱能~收集！

嘻嘻～

你怎麼突然出現了，

嚇死我了！

哇！好涼快⋯⋯噢不，

博士，是太冷了。怎麼樣？

比你想像的

還要冷吧？

哼，只要稍做運動

就會暖和起來的。

啊？怎麼還是

這麼冷啊！

服氣了吧？沒有熱能是多麼

可怕的事啊！好吧，那就讓

世界恢復原來的狀態吧。

呼，得救了。

熱能不僅為我們的生存

提供了必需的熱量，

還能做很多其他的事呢！

沒有熱能的話，飯是煮不熟的。 真的耶，

但我們生吃不行嗎？

我喜歡吃生魚片⋯⋯

生吃的話不但不好吃，

而且不容易消化。

還容易生病呢！

嘿哈

救命啊，博士。

嘿哈

如果沒有熱能的話，

我們外出就只能步行了。

如果沒有熱能，

我們連公車都沒辦法坐，

火車和輪船也會無法啟動。

我走了三天才從

奶奶家回來。我已經步行

五天了。

飛機和太空船也都無法啟動，

出國旅行和星際旅行

也只能是作白日夢了。

我的夢想就是成為一名太空人，

長大了想去探索宇宙⋯⋯

沒有熱能的話，金屬製品

也無法被製造出來。

我們無法製造菜刀、勺子、鐵鍋等日常生活用品，

汽車、火車、飛機等交通工具更是想都不用想。

原來，熱能能做這麼多事啊！看來，沒有熱能還真的不行耶！

我還沒說完呢，

繼續聽。

就連陶瓷

都沒辦法燒製。

沒有熱能，

天上的雲朵也不會形成。

那是因為水無法被蒸發，

雲朵自然也就不會形成。

沒有雲朵會怎樣，好像

跟我沒有什麼關係啊！

沒關係？沒有雲朵

就不會下雨、下雪了哦！那樣的話，

你就不能打雪仗了。

還有，如果沒有熱能的話，

空氣就會凝結成固體，人呼吸時

需要的氧氣也就不會存在了。 我們必須要呼吸啊！所以說，我們是離不開熱能的。

咦？不能呼吸的話，是不是會死啊？

蒸發 雨

咦？這個絕對不可以！

咳咳

如果沒有熱能的話，

地球就會變成一顆死亡之星。生物體內大部分的成分是水，

如果沒有熱量的話，

生物就會完全結冰。

因此，地球上的人類、動物、植物

都將不存在，

地球自然也就成為了一顆死亡之星。

這怎麼行啊，

沒有熱能絕對不行！

你要做什麼？我要把熱能裝起來，等到冬天冷的時候再放出來用。

人體 魚類

水中的微生物

呃70% 80%

95%

噹

百變博士之熱能大變身！大家好，這次我變身為溫暖的熱能了。

我的名字就叫做熱量！大家跟同伴打雪仗時，手很冷的時候就

搓搓手，那時候我就會出現了。

只要我一出現，大家冰冷的小手立刻就會感到溫暖。

只要有需要我的地方，我就會馬上出現，而且幾乎無所不能。

怎麼樣，你現在是不是已經對我感到很好奇呢？

那麼接下來，就跟隨我一同進入熱能的世界吧！

什麼是熱能呢？熱能無處不在，存在於電視機中、臥室裡、客廳、廚房中，

在大家賴以生存的空氣裡都有熱能的存在。

人們將熱能稱為氣溫，但是這個詞卻不能完全解釋熱能。

那麼，什麼是熱能呢？大家又是怎樣感覺到熱能的呢？

無處不在的熱能

熱能在人們的日常生活中是不可或缺的。沒有熱能，

人們就吃不到各式各樣的熟食，家中也就不再溫暖，反而

會變得非常冷。而且，人只有保持恆定的體溫才能生存，

如果體溫低於35℃就會死亡。而且不只人類如此，地球上

所有的生命體，如果失去熱能都將無法生存。

如此重要的熱能是無處不在的，我們來找找看吧。看

那裡，還有那裡。媽媽烤的香噴噴的麵包，碗盤中熱氣騰

騰的飯菜，開著的電視機，被太陽照得暖烘烘的窗戶⋯⋯

這些發熱的物體裡都有熱能的存在。還有那邊的水壺正在

瓦斯爐上加熱，水壺中的水慢慢變熱的同時，熱能也逐漸

增多。

其實，熱能不只存在於發熱的物體中，冷卻的披薩、

涼水，甚至是冰塊中都有熱能的存在。我想，你一定會疑

惑：冰冷的物體中怎麼會存在熱能呢？那是因為人們一直

對熱能存在著誤解。從現在開始，就讓我

們一起來探索熱能，將人們的誤解一一

解開吧。

物體中，冷卻的披薩、

在。我想，你一定會疑

呢？那是因為人們一直

就讓我

一一

19

想要瞭解熱能就要先從物質說起。那麼，什麼是物質

呢？我來為大家解釋一下，物質就是組成物體的材料。那

麼，物體又是什麼呢？物體就是為了某種用途而被製造出

來的東西。

我為大家舉幾個例子。鉛筆是用什麼物質組成的呢？

沒錯，組成鉛筆的物質就是木材和石墨鉛筆芯。那麼足球

又是什麼物質組成的呢？當然就是皮革和空氣啦。現在大

家明白什麼是物體了吧？

接下來，我們思考一下組成物質的又是什麼呢？這

就需要我們將物質不斷地分解，直到分解到不能再分解的

程度時，就能明白這個問題了。舉例來說，我們將水不斷

地分解、分解、再分解，到最後就會出現一種不能被再次

分解的微小粒子。這種組成物質的最小的粒子就被稱為原

子。不僅是水，世界上所有的物質都是由原子構成的。

但是原子卻不能直接組成物質。一定數量的原子先聚

集後形成分子，再由一定數量的分子聚集才能形成物質。

分子是具有物質特性的最小粒子。具有水的特性的最小粒

子就是水分子，具有氧氣特質的最小粒子就是氧分子。

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水分子

我們進入水壺中看看吧。怎麼樣？你是不是看到了不

計其數的水分子呢？它們就像是一隻隻微小的精靈在愉快

地跳舞呢。水的溫度漸漸增加的同時，水分子的運動也會

越來越活潑。其實，不只是像水這樣的液體，就連跟空氣

一樣的氣體，以及跟木頭一樣的固體中的分子，也在不停

地運動著呢。

用一句話概括：所有物質的分子都在運動中。

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我想，大家都知道什麼是氣體、液體和固體吧？我

猜，大家應該都很清楚這三個詞的概念，所以在這裡，

我只簡單地說明一下。氣體、液體和固體指的是物質的形

態。固體是指像冰一樣有固定形狀和體積的物質；液體是

指像水一樣有固定體積的物質；而氣體則是指像水蒸氣一

樣沒有固定形狀和體積的物質。

隨著物質形態的不同，物質中分子的運動程度也有

所不同。固體中的分子們靠得非常近，所以只能在原地運

動。液體中的分子間的距離比起固體要離得稍遠一些，比

固體中的分子運動稍微活潑一些。而氣體中的分子間的距

離很遠，所以分子運動也最為活潑，可以說，分子間的距

離越遠，分子的運動也就越活潑，分子運動越活潑，相互

之間的距離也就越遠。

那麼，分子的運動跟熱能又有什麼關係呢？這是因為

使分子運動的能量就是熱能。組成所有物質的分子都在運

動，也就是說，所有的物質都具有熱能。

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23

▼ 液體像果汁這樣的液體狀態的物

質中，分子稍微

自由地活動著。

▶ 氣體像空氣這樣的氣體狀態

的物質中，分子非常自

由地運動著。

▶ 固體像木頭這樣的固體狀態的物質中，

分子的位置幾乎是固定的，

所以運動的程度非常有限。

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