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那麼，這些定律到底在說啥？

這位是艾吃鬼，澳洲最大牌的記者⋯⋯當然啦，他也是最

大隻、最懶惰的記者。

等一下他將會深入探討能量—如果他肯動的話。但是現

在，我們已經努力說服艾吃鬼先生為我們報導熱力學三大定律

有什麼功用⋯⋯

神奇的三大定律在本章中，你會學到熱力學三大定律。這些定律聽起來很

炫、很怪，但其實很簡單（千萬不要告訴其他人，它們有多容

易，這樣別人才會以為你是科學天才）！

要命的能量資料檔案

名稱：熱力學三大定律

基本資料：

1. 「熱力學」就是研究「流動的熱」的一門學問。

這些知識會告訴你「熱」可以做些什麼，以及熱與

其他形式的能量

有什麼關係。

2. 順便一提，當科學家談到「定律」時，他們

指的不是像「上自然課時，請不要咬老師的

腿」這類的校規或法律；定律是指經過許多實

驗證實的科學解釋。

3. 如果你想違反這三大定律，你將會發現： ● 那是不可能的事。 ● 你會被一群沒良

心的科學家嘲

笑，因為他們知

道那是不可能的

事，但是他們不

會事先警告你，

因為這樣他們就

可以看你出糗。

哈，哈，哈，哈，哈 ，哈，哈！

哈，哈，哈，哈！

要命的細節：

有一位科學家為了

研究這三大定律，

經歷了一段悲慘的

命運，甚至瀕

臨瘋狂。但願你比

他幸運……

熱～力～邪！別驚慌！別抓狂！別害怕！別胡言亂語！

各位好，好久不見！

喔，其實我對熱力學、熱啦

這一類的事，都沒有很熱

中。但是別擔心，我從網路

上搜尋到一大堆資訊……

熱力學三大定律

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在接下來的兩章裡，我們會好好研究熱力學第二及第三

定律；不過現在我們要專心討論第一定律。你知道嗎？第一位

研究熱力學第一定律的科學家是由血獲得靈感的。真的，不騙

你，而且是熱騰騰的鮮血！

請繼續閱讀這段血淚交織的故事⋯⋯

呼，真累！以下是我調查出來的內幕消息。

第一定律：

能量既不能無中生有，也不會憑空消失。但是熱可以轉變為推動物體的動能，而且動能也可以轉變為熱。哎呀！說得一點都沒錯。如果我工作了一陣子，我就有一些動能，而動能又讓我覺得更熱。所以我最好拿著啤酒坐在這裡不動，才能節省能量……嗝！

熱產生

動能產生

第二定律：

熱總是由高溫的物體流向低溫的物體。所以熱由太陽流向我的冰啤酒，害它變得不冰了。嗯，這麼明顯的事，幹嘛還嘮叨個不停！如果熱會從低溫的物體流向高溫的物體，那麼我的啤酒愈晒太陽，會變得愈冰……那是不可能的事！我快被太陽烤焦了！

太陽

熱總是由高溫處

向低溫處移動

冰啤酒

第三定律：

任何物體的溫度都不可能降到－273.16℃，科學家將這個溫度稱為絕對零度；意思是說，當物體冷到這個程度時，代表它已經完全不具有熱能！幸好澳洲沒有那麼冷……你知道，我真的很怕冷！

但是第二定律說，物體只能把熱傳給比自己更冷的另一個物體……所以你無法把任何物體的溫度降到絕對零度。天哪，這些科學定律把我搞得筋疲力竭！幸好我可以從我的好朋友——大巧克力棒那裡獲得一些能量……嗯，好吃！

熱 熱

熱熱

熱必須移動到溫度比較低的物體上，

熱 熱

熱熱

溫度才會下降

絕對零度

ı問題是找不到比它更冷的地方讓熱可以移過去！

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名人堂 尤利烏斯‧羅伯特‧馮‧梅耶（Julius Robert von Mayer，1814∼1878）國籍：德國

「喔，我的天⋯⋯我切到動脈

了！別亂動，不然你會血流不止而

死！」年輕醫師臉色發白的說著。

當他拿著碗靠近水手結實的臂膀

時，他的手忍不住發抖。鮮血慢慢

將醫師手中的碗裝滿。這些閃著鮮

紅色澤的血液，由心臟壓送到動脈

裡，然後從傷口汩汩流出。

水手的臉皺成一團，但他勉強擠出一抹微笑。那是一種痛

苦的微笑，因為他的手臂仍然血流不止，而且他還因為發燒而

感到虛弱。

「別擔心，醫生⋯⋯在我們這個地區，血流出來時總是那

麼紅。我不知道為什麼會這樣，但是別管了，反正它就是這個

顏色。」

醫生懷著恐慌的心情，把裝滿血的碗放下。接著他用一條

骯髒的布把水手仍然淌著血的手臂包紮好。

在 1840 年代，像梅耶這樣的醫生都相信，治療疾病最好的方法就是從病人的靜脈放血。通常由靜脈流出來的血應該是

暗紅色的，但是當梅耶在爪哇為病人放血時，卻發現連靜脈流

出的血也是鮮紅色的。梅耶即將有重大發現⋯⋯

這個空前的大發現差點毀了梅耶。

梅耶是個很倒楣的人。他在學校的功課不太好，而且念大

學時因為參加了一個老師們不喜歡的社團，所以被開除。（幸

好現在的老師都比較開明，所以你不會因為參加「神奇酷科學

研究社」而被開除。）

第二年，梅耶獲准回到學校上課。他讀完醫學系之後成為

船醫，這也就是為什麼他會在 1840 年來到爪哇。當梅耶親眼目睹病人的靜脈流出鮮紅色的血，他思考了一

連串的問題。梅耶在寫給他的兄弟（也是他最好的朋友）的信

中似乎解開了這個謎團⋯⋯這封信的內容或許就像這樣：

爪哇，雅加達，西元1841年

親親愛的佛瑞茲：還記得我在上一封信中曾提到的鮮紅

血液嗎？我

沒辦法不去想這個謎題。現在，我覺得我好像有

點頭緒了！1 .鮮紅的血中含有氧。人想要活命，

血液裡一定要有氧……所以我們

需要呼吸！2 .水手的靜脈裡流著含有氧的鮮

紅血液。由於靜脈是把身體用

過的血送回心臟，這代表水手

的身體用掉的氧比一般人少。

吸入氧氣

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梅耶不但說對了，而且一次說對兩件事！他不只有一項，

而是兩項重大突破！梅耶想出了身體如何利用能量，而且還提

出熱力學第一定律的觀念（還記得嗎？那是把熱和動能連接在

一起的定律）。你一定可以想像，其他科學家都會因此而感到

興奮，梅耶也從此聲名大噪，然後過著幸福快樂的日子⋯⋯真

的是這樣嗎？

很抱歉，本書是「神奇酷科學」，不是什麼溫馨感人的短

篇童話故事！事實是這樣的—梅耶寫了一篇論文，寄給一份

科學期刊，結果卻石沉大海。因為梅耶沒有做任何實驗來證明

自己的理論，所以沒有人相信他。因此，梅耶花了好幾個月研

讀科學，直到懂得足夠的科學語言，讓他可以重寫那篇論文。

然而，就在梅耶發表新論文的同時，其他科學家也提出了

相同的理論。

3 .我想身體是利用氧來保持體溫。但是當天氣很熱時（例如在這裡……很抱歉信紙上滴了一些汗漬），身體就不需要製造那麼多熱，所以消耗的氧也比較少。沒錯，我想我已經破解了這個難題！你的看法如何？

你的兄弟　梅耶

需要較多氧氣

需要較少氧氣

爪哇，雅加達，西元1841年

嗨，佛瑞茲：我不知道自己是怎麼了……我突然有一大堆很棒的新想法！1 .我認為身體除了需要氧，還要有食物才能產生熱。就像要點燃火焰，必須有燃料和氧氣一樣。

2 .這代表能量可以由一種形式轉換成另一種形式。是的，我相信能量一定是貯存在

食物中，

然後在人體中轉換成熱與動能。

食物＋

氧氣

我這個重大發現即將成為燒滾滾的話題……還是我的頭殼燒壞了？我迫不及待想要返回家鄉，把我這項驚人的發現告訴大家！你掩不住興奮而且感到全身上下充滿活力的兄弟 梅耶

能量

太

棒了！

能量

太美好了！

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