喝了一杯水为什么感觉热（两杯温水放在一起为什么不会变得更热）

假如你和科学队长手里同样都拿着五颗糖果，这时科学队长把其中的一颗糖果送给你，虽然我们两个加起来还是有十颗糖果，但是你手上的糖果就比科学队长的要多了。但是，如果我们把两杯温度相同的水放在一起，这两杯水却没有办法一个变得更热，一个变得更冷。为什么其中一杯水不能把自己的一点热量送给另一杯水，让它变得更热呢？这样的热量流动、热量交换，为什么不能像交换糖果那样随意发生呢？今天，科学队长就来带你认识一下这后面的规律。

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鲁道夫·克劳修斯（1822-1888）

19世纪，德国科学家克劳修斯发现，放在常温下的热水会慢慢变凉，但放在常温下的冰块却不会变得越来越冷。这些生活中的常见现象引起了他的思考。最终，他得出了一个结论：我们不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。也就是说，热量只能自动地从温度更高的这一边，向着温度低的那一边传递，却不能自动地从温度低的地方流向温度高的地方。

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空调。

空调可以使屋子里变得凉爽，这是因为空调工作会使用大量的电，正是这些电参与了把屋子里的热量搬运到屋外的过程。而没有这些电能，热量不自动从凉爽的屋内转移到屋外。

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山坡。

克劳修斯发现的这条规律，在物理学中被称为热力学第二定律，它说明能量的传递是有方向的。就像我们把一块圆圆的石头放在半山腰，它只能自动地向山下滚，却不能任性的往山顶上跑，除非我们想办法把它推上去。

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威廉·汤姆森，开尔文勋爵（1824–1907）

19世纪的人们，总是梦想着能造出一些神奇的机器。有人提出如果设计一种机器，让我们周围巨大体积的空气或者海水，只降低一点点的温度，那么空气或海水降温就能释放出来巨大的热量，这些热量可以转化为巨大的电能供人们使用，当时的英国科学家开尔文勋爵，通过研究否定了这种想法，他说：不可能从单一的热源获得热量，比如从上面提到的空气、海水中获得热量，而把这些热量完全转变成对我们有用的能量而不产生其他的影响。

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蒸汽机火车。

蒸汽机要想工作，必须先要通过燃烧燃料，这些燃料燃烧产生了高温，才能给较冷的锅炉里面的水加热，使水剧烈沸腾后会产生大量的水蒸气，这些水蒸气在密封的空间中聚集，会产生高压，就能够推动蒸汽机船、蒸汽机车的运动。但是，不论蒸气机设计的如何巧妙，它都需要燃料燃烧产生的高温来加热才行。如果用温度不高的海水、空气来加热锅炉中的水，锅炉中的水永远都不会烧开，也就不能产生大量的蒸气来推动机器运动了。

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飞机的喷气式发动机。

蒸汽机是我们人类发明的第一种将热量转化为机械能的机器，但是经过测算，早期的蒸气机对热量的利用效率只有百分之四到百分之八。正是因为科学家发现了热力学第二定律，在遵循这条定律的基础上，通过更好的设计，来发明对能量利用效率更高的机器，比如我们现在汽车、卡车上常用的汽油机、柴油机，能够将汽油、柴油燃烧所产生热量的百分之三十到四十，转化为驱动车辆行驶的机械能，而飞机使用的喷气式发动机，可以将燃料热量的百分之五十到六十转化为机械能。

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