第三章
熱
是人們對冷熱的感覺。其一種涵義是熱量，熱量是能量變化的一種量度。熱在物理上是物質運動的形式之一，其本質是大量的實物粒子的無規則運動。熱與實物粒子的無規則運動的速度有關，無規則運動越強烈時，則該物體或係統越熱，溫度也越高。從對冷熱的感覺上講，熱與溫度有直接的聯係。但從熱量這個涵義上來看，熱量與溫度是有本質上的區別的，熱量與溫度不能混為一談。
熱傳導
是物質的熱量傳遞的主要方式之一。熱傳導的實質是由大量物質的粒子熱運動互相碰撞，而使能量從高溫部分向低溫部分傳遞的過程。物體的熱傳導的快慢與物質的熱傳導係數有關，熱傳導係數越大，熱傳導越快。如鐵的熱傳導係數較大，因而鐵塊能很快地被加熱。
熱膨脹
是物體因為溫度的改變而發生的膨脹。在一定的壓強時，大多數物體的溫度升高體積增大，溫度降低時就會縮小體積，這就是通常所說的熱脹冷縮。氣體的表現最為明顯，一個充滿氣體的氣球在溫度升高時會膨脹，在溫度降低時會縮小，因此，熱氣球就是利用這一原理來控製其上升高度的。固體和液體都有熱膨脹，隻是在常溫下表現不明顯。但當其長度很大時，也有很大影響，如大型橋梁、鐵路等在建設時都要考慮到鋼鐵的熱脹冷縮現象。
也有一些物質，在一定的條件下會冷脹熱縮，如水在0℃到4℃之間，溫度升高體積反而縮小，這種現象稱為反常熱膨脹。具有反常熱膨脹現象的物質還有銻、鉍、液態鐵等。
擴散
粒子由於熱運動而自發地產生物質遷移的現象叫“擴散”。擴散是微觀粒子普遍存在的現象，其可以在同一物質的同一狀態或不同狀態中進行，也可以在不同狀態的不同物質之間進行，其主要是由於物質之間的濃度差或溫度差而引起的。擴散一般是從濃度大的區域向濃度較小的區域擴散，直到各部分的濃度和溫度達到一致時才停止。物質直接互相接觸的擴散稱為自由擴散，如果兩種物質隔著另一種物質而進行擴散，這種擴散稱為滲透。擴散是自然界中的重要輸運過程之一，同時，在半導體製造、冶金等行業也被廣泛應用。
液晶
是具有某些晶體的光學性質(如光的各向異性、雙折射、圓二向色散等)，同時具有液體的流動性和表麵張力的物質。其是某些有機化合物，在一定溫度範圍內，處於由固態變為液態的中間狀態。在這一溫度範圍的下限稱為熔點，其上限稱為清亮點。在熔點以下，液晶變為普通晶體，失去流動性，在清亮點以上，液晶變成普通的透明液體，變為各向同性液失去晶體的光學性。根據液晶分子的不同排列情況，分為向列型、膽甾型和近晶型三種。向列型液晶分子呈棒狀，上下方向排列整齊，用於電子工業，製作各種顯示器件，顯示文字和圖像。膽甾型液晶用於溫度指示，無損傷探測和醫療診斷方麵。近晶型液晶的分子排列程度和晶體相近，分子活動性較小。
輻射
自然界中的一切物體時時刻刻都在以電磁波的形式向外發射能量，這種發射能量的方式我們稱之為“輻射”，有時也把物體輻射出的能量稱作輻射。輻射的基本規律是：一、所有物體無論其溫度高低，在它的溫度保持恒定時，都向外輻射能量；二、單位麵積相等的物體表麵，溫度高的輻射能量多，溫度低的輻射能量少；三、物體的溫度越高，輻射越強，而輻射的電磁波長越短，反之則溫度越低，波長越長；四、輻射能力強的物體，其吸收輻射時的能力也強，反之，輻射能力弱的，則吸收輻射的能力也弱。另外，顏色深的物體吸收和傳遞輻射的能力比淺色的物體強。
內能
是指由物質係統內部狀態所決定的能量，其大小與物體的質量有關，質量越大，內能越大。內能還與物體的溫度和物體存在的狀態有關，物體的溫度越高，內能越大，物質內分子的距離越大，內能也越大。當改變物體的溫度、體積、形狀和物態時，就會改變物體的內能。內能與物體的機械能的含義不同，當物體的機械能改變時，物體的內能可以保持不變。改變物體內能的方式是做功和傳熱兩個形式。
熱量
熱量是物體在熱傳遞過程中，物體吸收或釋放出能量的多少，其作為物體能量變化的量度，具有能量的單位。在熱學中，熱量是量度係統內能變化的物理量。應該注意，熱量隻是用來衡量在熱傳遞過程中物體內能增減的多少，並不是用來表示物體內能的多少。說某係統或某物體包含了多少熱量是沒有意義的。在國際單位製中，熱量的單位是焦耳。
熱功當量
是熱量以卡為單位時與功的單位之間的數量關係，相當於單位熱量之功的數量，叫作熱功當量。其數學表示為：
1卡(熱化學卡)=41840焦耳
即1千卡熱量同427千克力·米的功相當。其物理意義說明功和能是相當量，而不是相等。熱和功都能使係統的內能發生同樣改變。功和熱可以通過係統來轉換，不能直接地轉換，即不能有熱可以變功或功可以變熱這樣簡單的結論。
相變
含有一種分子的物質體係可以有各種不同的形式，即相。如氣相、液相或固態相。均勻物質在其不相同的相之間產生轉變稱為相變。例如，在臨界壓力以下的某一壓力下，將氣體的溫度降低，在某溫度時氣體就液化。在一定壓力下，將熱加於固體，在某溫度時固體熔解變成液體，都是相變的例子。
熔解
物質由固相變為液相的過程叫作“熔解”。晶體物質在一定壓強和一定的溫度下，就開始熔解。在熔解過程中，要吸收熱量，這部分熱量稱為熔解熱。晶體物質在熔解時盡管吸收了熱量，但在全部晶體都變為液體以前其溫度保持不變。晶體熔解時對應的溫度稱為熔點。如冰在0°Ｃ時開始熔解，其熔點為0°Ｃ。
凝固
物質從液相變為固相的過程稱為“凝固”。它與熔解是相對的。在一定的壓強下，液態的晶體物質其溫度略微低於熔點時，會形成晶體。凝固時的溫度稱為凝固點。液態晶體物質在凝固過程中放出熱量，在液體全部變為晶體之前溫度保持不變。非晶體的液態物質在凝固過程中溫度降低逐漸失去流動性最後變為固體。在凝固過程中它沒有一定的凝固點，隻對應於某個溫度範圍。
結晶
是物質從氣態或液態形成晶體的過程。物質從液態形成晶體也叫凝固，從氣態形成晶體稱為凝華。當溫度降低時，液態形成氣態的微粒將有規則地排列起來，開始時是少數微粒按一定的規律排列而形成晶核，然後圍繞這些晶核成長為一個個小的晶粒。在凝固完成行將過半時，生長著的晶粒互相抵觸，最後凝成多晶體。
冰點
是水的凝固點。在一個大氣壓下，含飽和空氣的純水和冰可以平衡共存的溫度，叫作冰點。平衡共存是指純水和冰的含量不改變的狀態。冰點與壓強有關，壓強增大，則冰點會相應地降低。
複冰現象
當對冰加以壓力時，則其溶點降低，結果冰暫時變成水，而將壓力除去時，水又立即恢複成冰，這種現象稱為複冰現象。當用力使兩塊冰相接觸即融成一塊冰，這就是複冰現象。當兩塊冰開始接觸時，兩塊冰之間有水生成，當壓力除去時，水結成冰而將兩塊冰結合成一塊冰。