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科学史案例:
热学在 18 世纪曾经经历了一次重大变革。瓦特和布莱克曾经非常相信“热质说”。依据这个学说,“热”被理解为能使物体产生热感的流体,即热质;这种流体具有渗透一切物体使温度升高的能力;热质既不能被创造, 也不能被消灭;它不能由别的东西来转化或合成,也不能转化或合成其它东西。
热质说的实验检验非常成功。比如,把 1000 克的铅块、铁块和铝块分别加热到 100 摄氏度,然后取出, 立即同时分别放在纯水结的冰上,三块
金属疙瘩所能溶化的冰的量不同。这种现象完全符合热质说的预言:相同质量的不同物质被加热到相同温度时,它们含的热质不同。不同物质具有不同的热容量, 而且不同物质升高相同温度所需要的热量不同。瓦特依据这个原理,利用不同材质的吸热特点,改进了纽可门蒸汽机的气缸,提高了热效率,最后引发了席卷世界的工业革命。
可是,到 18 世纪末,汉弗来·戴维爵士在真空
的实验器皿里,用一架钟表机件,使两块冰相互摩擦, 摩擦实验的环境温度始终保持在冰点,以保证在实验过程中不受外界传热的影响。实验的结果是,两块冰在磨擦一段时间之后全部融化了。这个实验暗示人们,热质
并不一定需要外部引入,运动本身就可以产生热质。以后,又有焦耳在运动和热之间建立了“当量关系”。从那 以后,热被认为是由物体的运动造成的,而不是由物体蕴含的热质造成的。
问题一:热质说是否属于伪科学?为什么?
问题二:既然热质说指导瓦特成功地改良了纽可门蒸汽机,并由此引发了工业革命,为什么我们还要 放弃热质说?
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