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與熱有關(guān)的發(fā)明創(chuàng)造

佚名 2025-03-26 11:44:59

與熱有關(guān)的發(fā)明創(chuàng)造

西漢《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中記載了雞蛋殼在大風(fēng)中飛揚(yáng)的事:“艾火令雞子飛”

。東漢高誘注釋說(shuō):“取雞子去其汁
,燃艾火,納空卵中,疾風(fēng)因舉之飛。”(《太平御覽》卷九二八)據(jù)此推知,將雞蛋內(nèi)蛋汁吸盡(大概尚需烘干蛋殼),通過(guò)其一端小孔將燃燒著的艾草插入殼內(nèi)
,在疾風(fēng)下高舉蛋殼,蛋殼將自行飛揚(yáng)
。這可能是燃燒著的艾草使殼內(nèi)溫度升高
,加熱殼內(nèi)氣體,并將氣體從小孔排出
,整個(gè)蛋殼比重減小
,加之疾風(fēng)影響,因而在空中飛揚(yáng)
?div id="jfovm50" class="index-wrap">?梢哉f(shuō),這是熱氣球升空的一個(gè)最古老的游戲

有人認(rèn)為

,即使蛋殼內(nèi)全部空氣排凈,所獲得的浮力也不可能使蛋殼上升
;甚至僅有殼衣
,也不能自行上升。這可能是他們沒(méi)有注意到文獻(xiàn)記載的“疾風(fēng)”的影響,大概也沒(méi)有烘干蛋殼
。研究中國(guó)科學(xué)技術(shù)史的英國(guó)學(xué)者李約瑟博士就此有關(guān)的問(wèn)題說(shuō):17世紀(jì)的歐洲人
,歡度復(fù)活節(jié)時(shí),曾作過(guò)蛋殼升空的游戲
。其方法極簡(jiǎn)單
,但要有點(diǎn)訣竅。吸盡蛋汁
,烘干蛋殼
,然后由小孔注入少許水
,并以蠟封小孔
。這樣的蛋殼在炎日下逐漸呈不穩(wěn)狀態(tài),逐漸變輕
,并終于飄浮起來(lái)
,飄浮極短時(shí)間后即行落下。這是因?yàn)闅?nèi)水份蒸發(fā)
,氣體膨脹
。待小孔封蠟經(jīng)日曬融化,小孔成為排氣孔
,殼內(nèi)蒸氣適足使殼體升空一個(gè)短時(shí)間
。待蒸氣排盡,空氣再滲入
,蛋殼即落下

如果加熱空氣,造成氣流

,并以此氣流推動(dòng)輪軸旋轉(zhuǎn)
,古代人按此原理制造的玩具稱(chēng)為“走馬燈”。

圖6-2走馬燈

上元節(jié)玩燈籠

,可能起于隋唐時(shí)期
。其中,“走馬燈者
,剪紙為輪
,以燭噓之,則車(chē)馳馬驟
、團(tuán)團(tuán)不休
。燭滅則頓止矣”(《燕京歲時(shí)記》)。(圖6-2)它的制作方法是
,在一個(gè)方形或圓形燈籠中
,插一根鐵絲當(dāng)立軸,軸上方裝一紙質(zhì)葉輪。立軸中央裝二根交叉細(xì)鐵絲
,在鐵絲每一端貼上人
、馬一類(lèi)剪紙。當(dāng)燈籠內(nèi)點(diǎn)燃燈燭后
,熱氣上升
,形成氣流,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)
,于是剪紙隨立軸旋轉(zhuǎn)
。剪紙的影子投射在燈籠紙罩上。從外表看
,就成“車(chē)馳馬驟
、團(tuán)團(tuán)不休”。

走馬燈又稱(chēng)“馬騎燈”

,在宋代盛行
。宋代市上有專(zhuān)賣(mài)燈籠的店鋪。宋代的小說(shuō)筆記對(duì)此描述甚多
。周密說(shuō):“沙戲影燈
,馬騎人物,旋轉(zhuǎn)如飛”(《武林舊事》卷二《燈品》)
。姜夔作詩(shī)道:“紛紛鐵騎小回旋
,幻出曹公大戰(zhàn)年;若使英雄知底事
,不教兒女戲燈前
。”(《白石道人詩(shī)集》卷下《觀燈口號(hào)十首之七》)從原理上看
,走馬燈是現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)的始祖

與走馬燈相類(lèi)似的發(fā)明物還有宋代“仙音燭”,秦漢年間的“青玉燈”

據(jù)宋代陶谷記載

,仙音燭“其狀如高層露臺(tái),雜寶為之
,花鳥(niǎo)皆玲瓏
。臺(tái)上安燭。燭既燃矣
,乃玲瓏皆動(dòng)
,丁當(dāng)清妙。燭盡響絕
,莫測(cè)其理”(《清異錄》卷下《器具》)
。陶谷記載不夠詳備
。仙音燭大概是,一個(gè)高層蠟燭臺(tái)
,內(nèi)裝有各種小巧玲瓏的玩器
,其間必裝有似走馬燈一樣的輪軸、葉輪
、鐵絲
。燭火燃燒時(shí),鐵絲撥動(dòng)輕小玲瓏玩物
,發(fā)出叮噹響聲
。燭火滅,就沒(méi)有熱氣流推動(dòng)葉輪旋軸
,于是音響停止

青玉燈首次記載于《西京雜記》:“高祖初入咸陽(yáng)宮,周行庫(kù)府

,金玉珍寶
,不可稱(chēng)言
。其尤驚異者有青玉五枝燈
,高七尺五寸,作蟠螭〔panchi盤(pán)吃〕以口銜燈
。燈燃鱗甲皆動(dòng)
,煥炳若列星而盈室?div id="m50uktp" class="box-center"> !?《西京雜記》卷三)這顯然是
,由于熱氣流推動(dòng)了作為燈臺(tái)用的蟠螭的鱗甲,晃動(dòng)的鱗甲在燈光下閃閃發(fā)亮
?div id="m50uktp" class="box-center"> ?赡苷沁@些較早的發(fā)明物,啟發(fā)了宋代人制作各式各樣的走馬燈

宋代詩(shī)人陸游(公元1125—1210年)曾記述一種“省油燈”

,頗有意義。省油燈原是“夾燈盞也
。一端作小竅注清冷水于其中
,每夕一易之。尋常燈盞為火所灼而燥
,故速干
。此燈不然,其省油幾半”(《老學(xué)庵筆記》卷十)

省油燈不是普通的燈

,而是夾層的
。在夾層中空處,注入清涼水
,就避免了燈盞本身被燈火加熱后而燈油急速蒸發(fā)的缺點(diǎn)
,從而達(dá)到“省油幾半”的目的。這種冷卻法在現(xiàn)代工業(yè)中常被稱(chēng)為水套冷卻
。省油燈是水套冷卻的鼻祖
。據(jù)陸游說(shuō),省油燈的發(fā)明“已三百年”
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?梢?jiàn),中國(guó)人在公元9世紀(jì)初期就發(fā)現(xiàn)了這種冷卻法并制造了具有現(xiàn)代工業(yè)意義的發(fā)明物

與熱學(xué)有關(guān)的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)還有許多

。我們不一一列舉了。

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