用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”.

Question

用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”.

Answer 1

摩擦生热
热的本质的认识过程摩擦生热早已在实践中被人们所熟悉,但是为什么会产生热?热是什么?人们很久也没有弄清楚．在古代就对热有两种不同的看法,一种把热看成是一种特殊物质；一种认为热是物质的某种运动形式． 17 世纪以后,多数人根据摩擦生热的现象,认为热是一种特殊的运动形式,不少物理学家都相信这一点．但是这种看法由于缺乏精确的实验根据,还不能形成科学的理论． 到了18 世纪,对热的研究走上了实验科学的道路．把热看成是一种特殊物质的热质说,由于能够解释某些实验结果,因而在当时获得了承认．热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质,它不生不灭,存在于一切物体之中,物体的冷热程度,决定于其中所含热质的多少．热质说对摩擦生热的解释是,摩擦并没有改变热质的总量,但物质在摩擦时比热降低了,因此摩擦可以使物体的温度升高． 1798 年,英国学者伦福德（1753～1814）在从事枪炮制造时,发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度,用水来冷却时,甚至可以使水沸腾．他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热降低造成的．伦福德在他的笔记中写道,由摩擦所生的热,来源似乎是无穷无尽的,要用热质说解释摩擦生热现象,钻下的金属屑的比热要改变很大才行．于是他设计并做了一系列实验,发现钻下的金属屑的比热在摩擦时并没有降低．根据实验结果, 伦福德断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式,热质说的统治地位开始动摇了． 1799 年,英国的戴维做了更加严格的实验．他在零摄氏度以下的露天里,在抽成真空的玻璃罩内,使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦,结果使金属盘上的蜡熔化了．在这个实验中,热不可能是由周围物体传递给蜡的,而且伦福德的实验已经证明,金属也不会由于比热的降低而放热,那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了．戴维的实验有力地打击了热质说． 此后,科学家进一步研究了热和做功的关系,特别是英国科学家焦耳做了大量实验,定量地研究了热和功的关系,证明做了多少机械功,就有多少机械能转化成热这种形式的能量．焦耳的工作,表明热不是一种特殊的物质,同时为能量守恒定律奠定了基础． 能量守恒定律的建立,彻底否定了热质说,同时为分子运动论的发展开辟了道路．经过科学家的长期研究,关于热是一种运动形式的设想,终于成为公认的真理．人们认识到：宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现,物体内部的能量就是前面讲过的内能．热量不是表示物质所含“热质”的多少,而是表示在热传递过程中传递的能量的多少．
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钻木取火
原始人群到氏族公社初期人类生活是怎样进化的,我国古代也有许多传说.传说中有一些大人物,这些人往往既是首领,又是一个发明家.这种传说多半是古人根据远古时代的原始人生活想象出来的.
原始人的工具十分简单,周围又有许多猛兽,随时随地会遭到它们的伤害.后来,他们看到鸟儿在树上做窝,野兽爬不上去,不能伤害它们.原始人就学着鸟儿的样,在树上做起窝来,也就是在树上造一座小屋.这样就安全得多了.后来的人把这叫做“构木为巢”（巢音cháo,就是鸟窝）.是谁发明的呢?当然是大家一起摸索出来的.但是在传说中,却把这件事说成有一个人教大家这样做的,他的名字叫做“有巢氏”.
最早的原始人,还不知道利用火,东西都是生吃的,生吃植物果实还不算,就是打来的野兽,也是生吞活剥,连毛带血的吃了.后来,才发明了用火（在周口店的北京人遗址上,已发现用火的痕迹,说明那时候已经知道利用火）.
火的现象,自然界早就有了,火山爆发,有火；打雷闪电的时候,树林里也会起火.可是原始人开始看到火,不会利用,反而怕得要命.后来偶尔捡到被火烧死的野兽,拿来一尝,味道挺香.经过多少次的试验,人们渐渐学会用火烧东西吃,并且想法子把火种保存下来,使它常年不灭.
又过了相当长的时期,人们把坚硬而尖锐的木头,在另一块硬木头上使劲地钻,钻出火星来；也有的把燧石（燧音suì）敲敲打打,敲出火来.这就懂得了工人能够取火（从考古材料发现,山顶洞人已经懂得人工取火）.是谁发明的呢?当然是劳动人民,但是传说中又说成是一个人,叫做“燧人氏”.
人工取火是一个了不起的发明.从那时候起,人们就随时可以吃到烧熟的东西,而且食物的品种也增加了.据说,燧人氏还教人捕鱼.原来像鱼、鳖、蚌、蛤一类东西,生的有腥臊味不能吃,有了取火办法,就可以烧熟来吃了.
不知过了多少长的时间,人们开始用绳子结网,用网去打猎,还发明了弓箭,这比光用木棒、石器打猎要强得多.不但平地上的走兽,就是天空上的飞鸟,水里的游鱼,都可以射杀、捕捉起来.捕来的鸟兽,多半是活的,一时吃不完,还可以留看、养着,留到下次吃,这样,人们又学会了饲养.这种结网、打猎、养牲口的活,都是人们在劳动中共同积累起来的经验.传说中却说发明这些事的人是“伏羲氏”,或者叫“庖牺氏”（庖牺音páoxī,疱是厨房,牺是牲口的意思）.
这种渔猎的时期又不知经过了多少年,人类的文明越来越进步.开始,人们偶尔把一把野谷子撒在地上,到了第二年,发现地面上生出苗来,一到秋天,又长成了更多谷子.于是,人们就大量栽种起来.他们用木头制造一种耕地的农具,叫做耒耜（音lěisì,一种带把的木锹）.他们用耒耜耕地,种植五谷,收获量就更大了.后来传说中把这些种庄稼的人说成是一个人,名叫“神农氏”.
传说中的神农氏还亲自尝过各种野草野果的味儿,有甜的,也有苦的,甚至碰到有毒的.他不但发现了许多可以吃的食物,还发现了许多可以治病的药材.据说,医药事业,就是从那时候开始的.
从有巢氏到神农氏,这些传说中的大人物实际上是不存在的.但是从构木为巢,钻木取火,一直到渔猎、畜牧,发展农业,反映了原始人生产力的发展,倒是有一定道理的.公元1952年,在陕西西安半坡村发现了一处大约六七千年以前的氏族村落遗址.从遗址中发掘出来的东西,知道那个时期的人已经学会饲养和农耕了.
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