第一節冷、熱與溫度
一、冷、熱的概念
冬天寒風刺骨，夏天赤日炎炎，人們會感到很冷或很熱。所以，冷與熱是人們的一種感覺。如何正確了解冷、熱現象，就得了解分子運動的一些基本知識。
自然界的一切物體都是由大量分子組成的，而物體的分子又處於無規則的運動中，這種大量分子的混亂運動，就稱為熱運動。我們感覺到的熱現象乃是物體內部大量分子熱運動的一種宏觀表現。熱的物體分子運動快，冷的物體分子運動緩慢，由於分子具有一定的質量，在其運動時，就有一定的能量，這種能量就是熱能。分子運動越快，熱能越大；反之熱能越小。
總的來說，熱與冷的概念是相對的，它們都是同一種能量的兩種表現，所不同的僅僅是物體所含的熱量不同，其本質都是一樣的。
二、溫度
溫度是物體冷熱程度的標誌或度量，溫度反映了物體內部分子熱運動的劇烈程度。根據分子熱運動原理，氣體的溫度與大量分子熱運動的平均動能成正比，即氣體分子熱運動的平均動能越大，氣體的溫度就越高。
采用溫度作為標尺來衡量物體的冷熱程度時，由於規定和劃分方法的不同，溫度的標尺（簡稱溫標）一般采用以下三種：
1、攝氏溫度。在標準大氣壓下，把水結冰時的溫度定為0度，水沸騰時的溫度為100度，在0度與100度之間，平均分成100等份，每一份作為一度。按這種規定和劃分方法定出的溫度標準，我們稱為攝氏溫度，用符號攝氏度表示。當溫度低於0攝氏度時，我們稱零下多少度，在溫度數值的前麵加“-”，號表示。例如零下20攝氏度，記作-20攝氏度。
2、華氏溫度。在標準大氣K下，把水結冰時的溫度定為32度，水沸騰時的溫度定為212度，在32度與212度之間，平均分為180等份，每一份作為1度。按這種規定和劃分方法定出的溫度標準，我們稱為華氏溫度，用符號。
3、絕對溫度。絕對溫度的零度是由物理學原理推導出來的最低溫度，它表示了物質內部分子運動速度為零時所對應的溫度，絕對零度相當於-273攝氏度，以絕對零度為起點的溫標稱為絕對溫度，用符號K表示。顯然，在標準大氣壓下，水在結冰時的溫度就是273K，水沸騰時的溫度為373K，與攝氏溫度一樣，中間也分為100等份。
4、攝氏溫度、華氏溫度與絕對溫度之間的換算關係。一般攝氏溫度用t表示，華氏溫度用F表示，絕對溫度用T表示。
測量物體溫度的方法很多。由於液體和氣體的體積或壓力、金屬或半導體的電阻、熱電偶的電動勢、物體燃燒時發出的顏色和波長等，都隨著溫度的不同而變化，因此可以利用這些性質的變化製成不同的溫度計來測量溫度。常用的有水銀、酒精膨脹式溫度計、電阻式溫度計、膨脹式指針溫度計、光學高溫溫度計、紅外線溫度計等。
常用的水銀溫度計和酒精溫度計，它們都是以攝氏溫度為單位，使用時可根據使用範圍選用不同量程的溫度計，隻有室內用的寒暑表，攝氏溫度和華氏溫度兩種溫標的刻度均有。在工程上常用的是攝氏溫度，但在製冷設備的維修中，對係統進行檢計算肘，有時要用到絕對溫度。
第二節熱量與熱傳遞
一、熱量
1、熱傳遞過程。當兩個溫度不同的物體互相接觸時，由於兩者之間存在溫度差兩者的熱能會發生變化，即溫度高的物體必然失去熱能，降低溫度>而溫度低的物體因得到熱能而溫度升高。這種熱能轉移的過程稱為熱傳遞過程（簡稱傳熱）。
2、熱量。在熱傳遞過程中轉移的能量，習慣上稱為熱量。所以熱量是能量的一種形式，是表示物體吸熱或放熱多少的量度。吸熱或放熱時雖有溫度變化，但質量不變。熱量的多少是以吸放熱所帶來的溫度變化來測算的。
二、熱的傳遞方式
熱的傳遞方式有三種：熱傳導、對流和熱輻射。實際上經常是這三種形式組合在一起進行複雜的熱傳遞過程。
1、熱傳導。溫度不同的兩個物體相接觸或者同一個物體的各個部位溫度不同時，熱從高溫向低溫傳遞，這種發生在固體內部的傳熱方式稱為熱傳導。不同物體的傳熱本領是不一樣的，容易傳熱的物體叫做熱的良導體，如銀、銅、鋁、鐵等金屬；不容易傳熱的物體叫做絕熱材料，如玻璃棉、泡沫塑料、軟木、空氣等。在製冷設備中要根據不同的需要，選用不同的絕熱材料。
2、對流。當流體內部出現溫差時，高溫處膨脹，密度降低，向上移動，低溫處密度大，在重力作用下，向下移動，這種靠流體密度差的自身流動進行熱傳遞的方式，稱為自然對流。如果從外部用攪拌等手段強製性地進行熱傳遞，則稱為強迫對流。實際上，流體內部的傳熱通常是熱傳導與對流同時進行的。
3、熱輻射。所有物體隻要不是絕對零度（-273攝氏度），根據自己的溫度不同會從表麵或多或少散發熱能，這種熱的散發和光一樣以電磁波形式沿直線方向前進，傳播速度為光速。這種熱能遇到其它物體，一部分被物體表麵反射，當物體是透明體時，一部分熱能還要透過去，其餘部分被物體吸收，使物體的溫度上升。這種由物體直接向外傳遞熱的方式稱為熱輻射。這種現象總是在兩個物體或多個物體之間進行，例如太陽的熱就是通過輻射傳到了地球。物體間的溫差越大，熱輻射就越激烈。熱輻射大小除了與熱源的溫度有關外，還與物體表麵的性質有關，物體表麵越黑、越粗糙，越容易輻射熱和吸收熱表麵白亮光滑的物體不易吸收熱，而善於反射熱。因此冷庫和冰箱表麵要做得白而光亮，以減少吸收其它物體的輻射熱。
三、電冰箱的熱傳遞方式以單門電冰箱為例來說明三種熱的傳遞方式。
1、由外界傳到電冰箱外殼的熱量主要有：太陽透過窗戶向冰箱外殼輻射的熱量；-室內熱源（如火爐、暖氣片）向冰箱外殼輻射的熱量冰箱壓縮機及其外置式冷凝器在其工作時以箱射方向冰箱傳細熱量周圍空氣通過對流方式向冰箱外殼傳遞的熱量無風時為自然對流；有風時就是強迫對流了。
2、由冰箱外殼通過導熱係數
小的絕熱層以熱傳導方式向內膽傳遞的熱量。絕熱層的導熱係數小，表示熱阻大，熱量不易傳入反之易傳入。所以采用導熱係數小的絕熱層對電冰箱的節能是十分重要的。
3、由內膽表麵以對流方式向冰箱內空氣傳遞的熱量。表示對流作用大小的係數常稱放熱係數冷藏室內膽表麵附近低溫的空氣，由於體積膨脹、密度變小而上升。到蒸發器表麵被冷卻，其體積收縮、密度變大而下降，與冷藏室內食品相遇又被加熱上升。冷藏室內食品就這樣通過箱內空氣以自然對流方式把熱量傳給蒸發器。另外也靠冷藏室內的食品與蒸發器之間的輻射作用傳遞一部分熱量。
4、在冷凍室內，被冷凍食品與蒸發器內壁之間主要靠熱傳導把熱量傳給蒸發器同時也有食品與蒸發器表麵的熱輻射、冷凍室內空氣與食品表麵和蒸發器內壁之間的對流換熱。
第三節物態的變化
一、物質的三種狀態
自然界的物質，在不同的條件下以不同的狀態存在。同一種物質，由於溫度和壓力不同，可以處於固態、液態或氣態，並在適當的條件下，能從一種狀態轉變為另一種狀態。比如，冰是固體、水是液體、水蒸汽是氣體，這三者狀態各異，但都是同一物質。在大氣壓和常溫條件下，水是液態，但在0攝氏度以下則變為固態的冰，而在大於100攝氏度時就成為氣態的水蒸汽。其它物質也是一樣。
從微觀上看，物質三種狀態的主要區別在於它們分子間的距離、分子間相互作用力的大小和熱運動的方式不同。
對於固體來說，分子間的相互作用力大，分子熱運動很弱，分子幾乎都被朿縛在一定的平衡位置上，因此固體有一定的形狀和體積，它們的相對位置很難改變，在外力作用下變形很小。
對於液體來說，分子間的相互作用力比較弱，分子的熱運動主要在平衡位置附近振動和轉動，有時也作微小的移動。因此液體沒有一定的形狀，但由於分子力的存在，分子總是聚集在一起形成一個表麵並有一定的體積。