百變博士04：狡兔三窟的熱能

一本最適合當作銜接教材的科普叢書
本系列可配合國小、中年級「自然與生活科技」課程，既可作為理化科和生物科打下紮實基礎的參考書，書中的小實驗更可以當作學校老師上課的好教材！

第一套不講公式，一看就懂的兒童科普書！

熱能世界大驚奇
冰塊、籃球、原子筆
熱能功用多沒它可不行
加熱的是鍋底，為什麼鍋蓋也會燙呢？
媽媽在廚房煮湯時，總是用濕抹布拿起鍋蓋，但為什麼鍋蓋也會燙呢？原來是熱能在鐵鍋裡到處跑，從最燙的鍋底開始跑，把整個鐵鍋都用燙了！可別小看它，熱能還可以把電暖爐的熱度隔空傳到你身上喔！

百萬博士之熱能大變身！
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！

系列特色 

百變博士大變身，教你如何動手做實驗。
學會理論，人人都是小小科學家。
藉由詼諧幽默、博學多才的角色──百變博士，帶領讀者了解各項生物、物理科學等知識。深入淺出的敘述方式帶入主題，並輔以簡單的小實驗說明原理，透過富有美術感的趣味插圖瞭解科技時事，輕鬆漫畫加深讀者對於內容的印象。
本系列以「生活科學」的概念為主題，除了能將讀者與科學的距離拉近，進而產生親切感外，也彰顯出科學與生活的密不可分，「物質組成科學，而科學造就生活。」
這就是百變博士系列名的由來。

親子教育專家 李偉文 系列推薦！
高中物理地科老師 朱晉杰 老師
新北市立義學國中校長 楊尚青 校長
新北市立永和國中數理資優班 陳育霖 老師
中華民國物理教育學會常務理事 林宣安 老師 真心推薦！

深入淺出的說明配合輕鬆活潑的圖解，讓熱能在我們的生活中現形，是國中理化科很好的補充教材！
──中華民國物理教育學會常務理事 林宣安老師　

本書作者以分子來說明熱能的存在，進而用易操作的實驗、生活實例，來闡明熱傳遞及熱膨脹原理，是國小高年級學生不可或缺的優良書籍。
──臺北市力行國小自然科教師　桂怡芬老師

物質內部分子運動的能量——熱能

熱能雖然與我們的生活息息相關，但理解起來卻不容易。只有在學習了無數科學先輩們留下來的有關熱能的知識後才能有所瞭解。在最初，科學家們認為熱能是一種存在於物質中的燃素。
在人們瞭解了分子和原子之後，又經過無數科學家們的努力，最後才發現熱能就是組成物質的分子運動時產生的能量，熱能的本質才真相大白。瞭解熱能有助於人們更好的去理解身邊發生的自然現象，對人們的日常生活也有著不可或缺的意義。
對熱能最大效率使用的工具就是熱力發動機。利用水沸騰時產生的水蒸氣推動機械運動的蒸汽發動機，還有利用燃料燃燒時產生的熱能帶動大型機械運動的油耗發動機，二者都屬於熱力發動機。人們出行乘坐最多的交通工具就是汽車，而汽車就是靠熱力發動機運行的。熱力發動機供給了世界運動的力量，從利用熱力發動機的那一天起，這個世界開始了天翻地覆的變化。
除了熱力發動機外，還有很多與熱能有關的事物。從日常生活中的小事，到宇宙空間中發生的磅礴的自然現象幾乎都與熱能有關。宇宙的誕生，星球的進化，包括太陽和地球的太陽系的形成，地球上的生命進化都與熱能有著密不可分的關係。我們學習和瞭解熱能並不只是讓我們的生活變得更加便利，也是為了更好的去瞭解宇宙空間中發生的種種自然現象。
本書將熱能存在的意義，以及與熱能有關的所有自然現象進行了詳細的說明。熱能之所以難以理解，是因為它是由肉眼看不到的分子運動而產生的。所以，想要解釋熱能就先要仔細的去解釋分子的運動。本書用極其簡單明瞭的方式介紹了分子運動的內容，從分子運動的角度去瞭解熱能也就會變得非常容易。在為大家介紹了熱能之後，本書又打鐵趁熱，將熱傳導的方式、熱能和物質的形態變化，以及熱能和自然現象之間的關係等內容一氣呵成地講解了出來。總而言之，大家從這本書中學習到的熱能知識是為了以後瞭解宇宙的本質打下的一塊穩固的基石。

什麼是熱能呢？
16-無處不在的熱能
22-分子運動的能量——熱能
28-測定熱量的溫度

熱能是怎樣傳遞的呢？
38-熱能傳遞
41-熱傳導
48-熱對流
54-熱輻射
60-阻止熱能傳遞的方法

熱能的神奇能力
66-物質的熱膨脹
76-物質的形態變化
81-熱能造成的自然現象
86-熱能的特性利用
90-熱能的變身
94-結尾
96-小小百科
98-審閱者語

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必不可少的。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，如果人的體溫低於35°C就會死亡。不只有人類如此，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，碗碟中熱氣騰騰的飯菜，打開著的電視機，被太陽照得暖烘烘的窗戶……這些發熱的物體裡都有著熱能的存在。還有那邊的水壺正在瓦斯爐上加熱，水壺中的水在慢慢變熱，熱能也在逐漸增多。
其實，熱能不只是存在於發熱的物體中，冷卻的披薩、涼水，甚至於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。
要想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心。那麼足球又是用什麼物質組成的呢？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的分解，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，我們將水不斷的分解、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。這需要一定數量的原子會先聚集後形成分子，再由一定數量的分子聚集後才能形成物質。分子是具有物質特性的最小的粒子。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。
我們進入水壺中看看吧。怎麼樣？你是不是看到了這不計其數的水分子了呢？它們就像是一隻只微小的精靈在歡快地跳舞呢。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的運動著呢。
用一句話概況：所有物質的分子都在運動中。
我想，大家都知道什麼是氣體、液體和固體吧？我猜，大家可能都很清楚這三個詞的概念，所以在這裡，我就簡單的說明一下。氣體、液體和固體指的是物質的的形態。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；而氣體則是指向水蒸氣一樣沒有固定形狀和體積的物質。
隨著物質的形態不同，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的也稍微活潑一些。而氣體中的分子間的距離很遠，所以分子運動也最為活潑，也可以說，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力，也就是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。