一、怎样才能知道物体的温度
温度指的就是物体的冷热程度。所有的物体都是具有温度的。在生活中，有很多温度是固定的。比如说蜡烛燃烧时中心的温度是1400℃，水结冰的温度是0℃，等等。
每一个物体都有最适宜它生存的温度，所以一般的物体都会保持着这个温度。一旦它的温度发生变化，我们就可以判断一定是出现了什么异常状况。比如说人的体温是保持在一定的范围之内的(36℃～37℃)，如果你的体温达到了39℃，那你一定是发高烧了。
为什么温度会有高有低呢？是什么在影响着温度的变化呢？原来，物体的温度是由它内部分子的运动决定的。如果从这个角度给温度下一个定义的话，温度所反映的就是物体内部分子运动的激烈程度。分子运动得越慢，物体的温度就越低；分子运动得越快，物体的温度就越高。如果你懂得能量守恒，就会觉得这其中的道理很简单。分子运动越激烈，产生的动能就越多，转化成的热能也就越多，温度自然就高。
我们怎么才能知道物体的温度呢？凭我们自己的感觉肯定是靠不住的，所以还是要借助仪器。在日常的生活中，我们只需要借助一个简单的温度计，就可以随时了解自己的体温以及室内外的温度了。当然，我们在日常生活中所使用的温度计测量范围是十分有限的，并不能满足科学研究的需要。所以，科学家们所使用的温度计测量范围更广，以便测量更高或更低的温度。
我们知道，物体的存在形式有三种：固态、液态和气态。照常理来说，一种物质本来就应该只有一种存在形式，可是有些物质比较贪玩，它们觉得总以一种形态存在太没意思，所以它们总是喜欢变来变去。比如说水，它自己就占了三种形态。常温下的水是液态的，可到了0℃的时候，它就变成了固态；到了100℃的时候，它又变成了气态。还有一些物质，不经过液态的转化，就直接变成了固态。比如说地面上的霜，就是由空气中的水蒸气直接结晶而成的。
无形的"精灵"：对流
在希腊的神话故事里常有一个来去无踪的人物，叫做精灵。他好做善事，帮助穷苦的人解除痛苦，但有的时候也会来点恶作剧，让人做噩梦或生病。
在我们的生活中，确实有一个无形的"精灵"。无论是白天还是黑夜，他都伴在你的身旁；无论是高山还是大海，处处都有它的踪影。
清晨，当你推开窗户的时候，它悄悄地赶走闷热污浊的空气，送来凉爽新鲜的清风；当你烟熏火燎地点炉子的时候，它"奋不顾身"钻进煤炉中把煤炭吹得通红；煮汤的时候，它殷勤地搅拌着汤水，加快沸腾的速度；放风筝的时候，它又竭尽全力把你的风筝送上蓝天。
当然，他决不是神话中的那种小精灵，而是地球上无所不在，在物理学上称为"对流"的现象。
对流现象我们可以感觉到，但又不容易实际观察到。下面这个小实验，可以帮助你看到一幅壮观的如火山爆发般的液体对流图景。所以我们把这个实验叫做"水下火山"。
做这个实验要有一个盛冷水的大口瓶，一个玻璃鱼缸也可以。将一些热水灌到一只小瓶里，再滴进几滴红墨水。瓶口上系一根绳子，提着绳头小心地把小瓶沉到冷水容器里，注意不要搅动周围的水。过一会儿便可以看到小瓶里的红墨水像火山爆发一样从小瓶的瓶口涌出，一直上升到水面，在上升过程中，热的红墨水渐渐变凉，所以又从两侧下沉，非常美丽。
这个实验帮助我们清楚地看到液体冷热对流的路径。对流发生在气体或液体等流动的物体之中。被加热了的气体或液体，体积膨胀，密度变小，变轻了，就会浮起来，冷空气密度大，比较沉，就会跑过来补充，这就是对流现象。
在大气里也发生着和上述实验类似的对流过程。自然界中的许多现象和空气的对流密切相关。无论是凉爽宜人的微风，还是破坏性的风暴，无论是蓝天上的朵朵白云，还是惊心动魄的电闪雷鸣，都是对流这个"精灵"制造形成的。
在海洋里，海水的对流把大量的有机物质从海底送到洋面上，养育了大量浮游生物，浮游生物又为小鱼小虾提供了食物，小鱼小虾又为更大的鱼提供了食物。所以是对流维持着海洋生物的食物链，使海洋充满了生机。
于是我们知道，地球离不开对流这个善良的"精灵"。没有对流，地球将会变成一个死寂的星球。
人类虽然从对流现象中得到许多益处，但是有的科学家却非常讨厌对流，他们梦想着一个没有对流的世界。在这个世界中也许煮不出鲜美的汤，但是对于科学研究来说却十分有价值。
什么地方没有对流呢？
在地球上几乎没有方法消灭对流。因为产生对流的一个重要原因是重力的存在。有重有轻就会产生对流。随着航天技术的发展，科学家想到太空环境中只有微重力，几乎没有重力，所以也就消除了对流现象。
由于太空环境是微重力环境，药物的提纯速度比地面上可以提高400～800倍，纯度提高5倍。在太空中一个月提纯的药物相当于地面上的40年。另外太空中无菌、高真空、强辐射等地球上无法同时实现的特殊条件，对制药也提供了得天独厚的环境。因此在太空中可以制造地球上难以大量生产的贵重药品。人们已经在太空进行了实验，并准备建立大型的制药厂。
在地球上从肾细胞中分离尿激酶的成本很高，这是一种治疗心脑血管病的特效药。美国每年所耗用的尿激酶的总价值达10亿美元。如在太空生产，尿激酶的价格只是原来的十分之一。预计从2000年到2010年间，美国太空生产的药品产值将达到美国医药市场的25％。美国在太空中已成功地生产干扰素。这是一种治疗病毒感染和癌症的贵重药品。
现在在太空中已经试制出了完全没有缺陷的半导体晶体。另外还制出了许多在地球重力环境下不可想象的新型材料。例如，在地球上两种轻重不同的金属熔融后是绝对不能均匀地混合在一起的，总是轻的漂在重的上面。但是在太空里由于没有重力，轻重不分，所以能把它们均匀地掺合起来制成一种有超级强度的合金材料。在太空里还可以制出能漂在水面上的泡沫钢板，这也是因为没有重力，气泡不会在钢水里上浮。泡沫钢板既坚固又轻巧，是一种新型的建筑材料。类似的产品很多，有的中学生曾建议在太空上把石蜡和钢铁混在一起，你能提出一项好的建议吗？
瞬间穿越障碍是否能实现
你知道神话传说中的穿墙术吗？你认为它真的能实现吗？很多人甚至是科学家都有过这样一个想法：物体是由微小的粒子组成的，而粒子之间都是存在缝隙的，基于这个原因，如果组成我们身体的粒子全部从一堵墙的粒子缝隙中穿过去，那人类不就会"穿墙术"了吗？
《封神演义》中的土行孙，会突然消失，一转眼又从别的地方冒出来，而哈利·波特也可以从某一地点突然消失，而瞬间出现在遥远的另一点。这些都是在神话和科幻电影中才会出现的场景。但是，随着量子物理学的发展，粒子的"穿墙术"已经练到炉火纯青的境界了。
当然，首先要说明的是，对于粒子来说，它穿的"墙"一般来说不是人们日常生活中所说的那种实物的墙而是由电荷排斥力、核力等作用力形成的无形的能量"墙"。比方说，一个粒子只有6兆电子伏特的能量，但它至少需要10兆电子伏特的能量才能克服电荷排斥力进入原子核内，那么对它来说，就好比有一堵无形的"墙"把它挡在了原子核外。
我们的日常经验告诉我们，一个人如果被一座大山挡住了，而他又没有力气爬到山顶翻越过去，那他就只能老老实实在山的一边待着了。不过对于微观粒子来说，遇到了能量的"高山"或者"墙"，它可不会束手待毙，相反，它会鬼使神差般地出现在"山"或者"墙"的另一头，仿佛"山"底下有个隧道让粒子钻了过去，这种现象在量子物理学中有个颇为形象的名称，叫做"隧道效应"。
要解释这一现象就要牵涉到物理学中有关微观粒子运动的描述，即量子力学中波粒二象性这一重要理论。简单的解释就是，粒子都被证明有两面性，既可以是粒子，又可以是波。
作为粒子比较能够被很好的接受，可是作为波，就不好理解了，因为这里所指的波有一些奇怪的特性，不同于人们经常提及的电磁波、声波。一方面，它具有我们通常所说的波的反射、衍射、透射等全部特点；可是另一方面，这种波又叫"概率波"，它还表示粒子在空间某一点的可能性有多大，形象的比喻就是某一时刻一个人在办公室、在家，或者在电影院、体育场、商场的概率有多大。
当一个粒子的粒子性对它遇到的能量形成的障碍束手无策时，它就会显出波动性的一面来。这就如同武功高手一样，不采取硬碰硬的手段，要以柔克刚。于是这时粒子的就产生了波的反射与透射，这其中大部分波被"能量山"挡住了，反射了回来；但还是有小部分被透射过去，跑到"山"的另一头去了，这也就是粒子"穿墙术"的真正原因。而且这个"墙"越薄，粒子穿墙而过的概率就越大。经典物理学认为只要这个"能量墙"无穷的高大，就可以把所有粒子都挡在外面了；但在量子物理学上，粒子依然有一定的概率穿过去。
如果粒子可以穿墙，那有一天人类是不是也可以像电视剧里面所演的一样，进行穿墙呢？韩正甫教授说，理论上这样的场景是可以实现的。从物理学角度来讲，这叫做量子态隐形传物，其过程是这样的：先提取原物的所有信息，然后将这些信息传送到接收地点，接收者依据这些信息，选取与构成原物完全相同的基本单元，制造出原物完美的复制品。
理论上虽然是可行的，但是现实中要实现它却是难关重重。其一，发射仪器必须在目的地将人重新组合起来。为了知道如何组合，它就需要获得人体所有原子结构的精确信息，经物理学家计算，据计算传输这些数据对于今天速度最快的计算机来说，也会花去比宇宙年龄还要长2000倍的时间。况且，精确描述人的原子结构非常棘手，从根本上来说是不可能的。其二，人的身体是由物质组成的，如果用光速把人的身体移动到另一个地点，那么，就必须将它"唯物质化"。单单突破原子核内部的限定力，就必须把身体加热到一万亿摄氏度，这个数据已经比太阳内部的热度还要高几百倍。所以，就目前的科技发展来看，现实中人要做穿墙是不太可能实现的。
以火灭火可能吗
我们都有这样的基本常识：水能灭火。但是火能灭火恐怕没听说过吧？我们来看个小故事：一天，一群游客正在一望无际的大草原上快乐地追逐嬉戏。突然，他们身后窜出一团大火，直向游客们扑来。就在这危难关头，一位老猎人出现在游客们的面前："各位，别跑了，大家还是听我的话，动手扯掉这一片干草，清出一块地面来。"游客们见是一位老猎手，就马上按照他的吩咐，七手八脚地猛干起来，很快清出了一大块地面。
火是从北面烧过来的，老猎人让大家站在空地的南端，自己跑到空地的北端，并把草堆搬到北边去。望着渐渐靠近的大火，游客中有人恐慌地问："老猎人，火再烧过来怎么办？""别急，我自有办法。"一会儿，大火快烧近时，老猎人才拿了一束很干的草点燃起来，堆在游客北面的草立刻熊熊地烧着了。不一会儿，这两股火竟然打起架来，火势也逐渐变小，留给游客的空间越来越大。两股大火斗了一阵子，终于"精疲力竭"，慢慢地熄灭了下来。获救的游客都很迷惑地向老猎人问道："火怎么能扑灭火呢，不应是助长火焰的吗？"
原来，在烈火上面的空气受热后会变轻而上升，各方面的冷空气就会去补充，这样，在火的边界附近，一定会有迎着火焰流去的气流。等到他们北面的大火接近草堆时，他们把草堆点燃，这边的火就会朝着风的相反方面蔓延开去，两股火后面的草都没有了，就会渐渐熄灭。当然，火不能点燃得太早，也不能太迟。
发生大火的时候，在火区的下风地段，虽然空气从燃烧着的森林那边向这边吹来，可是在靠近大火的地方，有与大火前进方向相反的气流朝火焰流去，原因是火海上面的空气受热以后密度变小，不断上升，周围的空气不断补充流入。这样，在大火的边界附近就会产生迎着火焰流去的气流，觉察出已经有空气向火焰流去的时候，应立即迎着火焰放火，使新火焰朝着猖獗的火海前进。这样就可以先烧掉下风段与火海之间的易燃物质，使大火无法蔓延。
随着近年来森林资源的迅速发展，植被、枯枝的增厚，森林火灾越发猖獗，一旦起火往往形成3～4米的高强度林火，强大的热辐射使扑火人员在10米以外都难以靠近，以火灭火就是利用林火的两重性，在林火蔓延的前方烧出一条足以阻隔林火蔓延的隔离带，以达到灭火目的。
从2001年开始，我国消防人员在部分火灾扑救中进行了以火灭火的尝试，效果非常理想。目前，森林消防队员赴火场扑救时都外带一只打火机。只要条件成熟，就利用以火灭火的技术。不过这项技术不是人人都可以掌握的，火场的火情千变万化，以火灭火的关键技术是：不论火场发生怎么样的变化，各环境因子如何恶劣(如风向、风力、地形、地势、植被高度、飞火等)，我们始终能控制自己点的火，迫使林火根据我们的意图燃烧。其要点有：
1.点烧方法的选择：有线状点烧法(也叫一条龙点烧法)、棋子点烧法、不利条件下的点烧法。
2.点火部位的选择：点火的位置一般选择在易于控制、离火场火头较近的地方，有利于利用火场风把火焰拉向火场，产生火龙柱，达到事半功倍的效果。
3.火场风和自然风的利用：火场风是火场燃烧过程中热烟(气团)上升，周围冷空气补充而引起的地面上气流向火点运动的现象。火场风是小范围内的气候特殊现象，受周围火环境因子影响较大，利用火场风可以增加以火灭火的速度和功效，还能有效保证扑救人员的安全。自然风有顺风和逆风之分，以及风力大小等，因此要因地制宜，灵活应用。
4.地形地物的利用：大片露岩、江河、溪流、公路、防火林带等要充分利用，尽可能减少林木损失，减少失火面积。
5.时间的确定：点火时间的要求是点火后能形成向火场方向的地面大气流。点火过早，容易形成新的火场，不易控制，易出危险；点火过迟，防火带宽度不够，达不到灭火的目的。
茶杯为什么也害怕烫
小朋友牛牛从外面玩滑板回来，感到非常口渴，拿出一个大杯子，就从暖瓶里倒出水来，结果只听见"噗"的一声，杯子碎了，热水流了一桌子。妈妈赶紧走过来，问牛牛烫到手没有，牛牛摇摇头，不知道怎么回事。
待妈妈清理完之后，牛牛问："妈妈，我刚刚没有碰到杯子，它也没有掉在地上，为什么会碎了呢？"
妈妈说："杯子被烫碎了。"
牛牛觉得不可思议，"杯子也会害怕烫吗？"
在妈妈的解释下，牛牛知道了杯子怕烫的知识。
在倒开水的时候，杯子之所以会破裂，是因为杯子的各部分没有能够同时膨胀，倒到杯子里的开水，因为温度比较高，先接触到热水的杯子部分迅速膨胀，同时杯子受热不均匀，有的地方保持不变，有的地方则迅速膨胀。另外热水没有能够同时把茶杯烫热。它首先烫热了杯子的内壁，但是这时候，外壁却还没有来得及给烫热。内壁烫热以后，立刻就膨胀起来，但是外壁还暂时不变，因此受到了从内部来的强烈挤压。这样外壁就给挤破了，玻璃就破裂了。
牛牛想了想，说："那我们以后就专门买厚的杯子，这样就不会被烫坏了吧？"
妈妈笑着说："你的想法是不正确的，相反的，厚的杯子要比薄的更容易烫裂。原因很明显，较薄的杯子的杯壁很快就会烫透，因此，这种杯子内外层的温度很快会相等，也就会同时膨胀，烫碎的原因是突然受热，迅速膨胀导致的。但是厚壁的杯子呢，那层厚的杯壁要烫透是比较慢的。里面突然膨胀，杯壁由于比较厚，外面很难烫透，结果更容易因为内层的膨胀而破碎。"
这就要求一些家庭在选用杯子的时候，尽量选择杯壁薄的杯子，同时不但杯壁要薄，而且杯底也要薄。因为在倒开水的时候，最先受热的是杯底，烫得最热的也是杯底，假如底太厚的话，那么，不论杯壁多么薄，杯子还是要破裂的。有厚厚的圆底脚的玻璃杯和瓷器，也是很容易烫裂的。
另外，玻璃杯不只在受到很快加热之后会破裂，就是在很快冷却的时候，也有同样的情形发生，原理是同样的。如果突然遇冷，杯子各部分冷缩的时候所受的压力并不平均。杯子的外层受冷收缩，强烈地压向内层，而内层却还没有来得及冷却和收缩，这样的话，杯子同样容易破碎。比如，装有滚烫果酱的玻璃杯，决不可以立刻放到冷水里面去。
当然，家庭中最理想的杯子应该是在加热的时候完全不膨胀的那一种。石英材料的杯子就是膨胀得非常少的那一种，经过研究发现，它的膨胀程度尚不及玻璃的十五分之一。用透明的石英做成的玻璃器皿，不管厚薄，可以随意使用，甚至加热也不会破裂。
有经验的人，当把热茶倒到茶杯里去的时候，总会把一个茶匙放在杯子里，就是为了防止杯子被烫碎。
玻璃杯的内外壁，只有当开水一下子很快地倒进去的时候，受热程度才会有很大差别；温水却不会使杯子各部分受热有很大差别；因此也不会产生强大的应力，杯子也就不会破裂。假如杯子里放着一柄茶匙，当开水倒进杯底的时候，在述没有来得及烫热玻璃杯之前，会把一部分的热分给了良导体的金属茶匙，因此，开水的温度就降低了，它从沸腾着的开水变成了热水，对玻璃杯就没有什么妨碍了。至于继续倒进去的开水，对于杯子已经不那么可怕了，因为杯子已经来得及略为烫热的缘故。
总而言之，杯子里的金属茶匙，特别是这柄茶匙如果非常大，是会缓和杯子受热的不平均，因而防止杯子破裂的。
拔火罐的秘密
奶奶最近可能是受凉了，老是背疼，她不停地念叨着要是有个人帮她拔个火罐，她肯定就能舒服不少。
小明很好奇，他问奶奶，拔火罐怎么能治病呢？至于原因奶奶也说不上来，只是说很久以前人们就懂得用这个方法并且还挺管用。
下面让我们来模拟一下拔火罐的场景：找一个水杯或玻璃罐头瓶，一块旧棉布。把棉布湿水后，叠成几层，平放在桌面上，然后给瓶里放上一团棉花，用火燃着，不等火熄灭，就赶快把瓶子扣在湿布上，瓶子就把布吸住了。
这是因为瓶里的空气，有一部分受热膨胀后跑掉了，瓶子扣在湿布上以后，里边空气很快凉下来，瓶里空气的压强小于外面空气的压强，在里外压力差的作用下，湿布就好像被一只无形的手按住一样，掉不下来了。拔火罐就利用了这个原理。拔过火罐的人都会感觉到，在罐口处有一股向上拔的劲，就是这股劲促进机体的新陈代谢，达到一定的治疗目的。拔火罐的医疗方法在我国已有很悠久的历史，大约在公元4世纪就开始被使用了。这说明在1600多年前，我们的祖先就已知道气体热胀冷缩的现象，并且利用了它。
可是，为了证明大气有压力存在，以及测定大气压强到底有多大，科学家们却花费了大量的精力。著名的科学家伽利略，虽然发现了抽水机桶不能把水吸到高于9.8米的高度，但是无法解释它的原因。直到他去世后的一年(1643年)，才由他的学生托里拆利用大气的压强进行了解释。当时托里拆利测得大气的压强是76厘米水银柱高，即1.01×105牛顿／米2。不久，托里拆利的解释被实验证实，其中最有名的实验，就是德国科学家冯·葛利克于1654年进行的。他用铜做了两个中空的半圆球，直径是1.2英尺(约合37厘米)，两个半球的边缘都镶了涂有油脂的皮圈，使它们合在一起的时候不会漏气。起先，把这两个半球合在一起，轻轻地一拉，它们就分开了。接着，又把这两个球粘在一起，抽去球内的空气。这次人再也拉不开了，改用16匹马，一边8匹，向相反的方向拉，才把铜球拉开。这是因为抽气前，球内外所受的气压相同，轻轻用力就可以把两个半球分开；抽气以后，球内的气压很低，几乎没有，铜球受到外部气压的作用，被紧紧地压在一起，据计算这种压力大约有2100多千克，难怪人很难把它拉开。
以后科学家们还发现，一定气体的压强还随着温度的升高而增大。明白了这个道理，我们就可以解释日常生活中的许多现象，如用高压锅做好饭后，为什么不能马上打开锅盖；为什么爆米花机能把结实的米粒爆成松脆的米花等等。
会出"汗"的茶叶
暑假里，外公外婆来小明家做客。小明赶忙从冰箱里拿出爸爸爱喝的茶叶，给外公外婆沏好了茶。
刚准备把茶叶盒放回冰箱里，小明惊奇地发现茶叶盒的外表湿漉漉的，且有水滴顺着外壁往下淌，就像夏天人出汗一样。
难道茶叶盒也会"出汗"？他好奇地拿起茶叶盒，认真地看了起来。这是一只纸质的盒子，与普通的盒子相比没什么特别的地方。难道是里面的茶叶放在冰箱里变湿了？小明再次打开茶叶盒，摸了摸里面的茶叶，觉得茶叶并没有湿，用手捏了捏，茶叶还是脆脆的。那茶叶盒外表的小水珠是从哪里来的呢？
开学后，小明问过老师才知道，瓶子刚从冰箱里拿出来的时候，其温度比周围空气的温度低，空气中的水蒸气遇到冷的瓶子之后就会放热液化成小水珠附着在瓶子表面，于是，汗就形成了。同样在炎热的夏天，茶叶从冰箱中被取出来之后，其温度比周围温度低，空气中的水蒸气遇到冷的茶叶后会液化成小水珠附着在茶叶上面使茶叶受潮，故不宜马上打开装茶叶的盒子，应该将茶叶放置一段时间，待茶叶的温度与空气的温度差不多时，再打开包装，茶叶才不会受潮！
同学们有没有做过化学实验呢？
实验室里经常用冷凝水和冷凝管利用放热液化的原理冷凝气体，有易挥发的液体反应物时，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置，使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态，从而回流并收集。在实验室可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现。
响水不开，开水不响
水是一种宝贵的资源，是我们生活中不可缺少的东西，也是我们生活的源泉。但你可知道，水里面还有一大段科学道理呢。
一天，妈妈口叫小华帮她烧一壶水，于是，小华就拿了一个空水壶，到自来水龙头下装满一壶清水，放在煤气灶上烧。
大约烧了4分钟以后，水壶里发出"吱吱吱"的响声，响声越来越大。
小华对妈妈说："妈妈，水已经开了。"
但妈妈却说："水还没有开。"
小华感到疑惑，就打盖子看，果然水没有开。
小华非常奇怪，妈妈说："响水不开，开水不响。"
我们知道，往水壶里倒水的时候，水壶的四壁都带有空气，同时由于水中能溶有少量空气，这些小气泡就起到了气化核的作用。另外，水对空气的溶解度及水壶壁对空气的吸附量会随温度的升高而减少，当水被加热时，溶解在水中的空气与水壶壁的空气会随着温度的升高首先在受热面的器壁上生成。
气泡生成之后，由于水继续被加热，温度继续升高，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸气，使泡内的压强不断增大，压强不断增大，气泡的体积就会不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。
另外，由于水壶里水层的温度不同，受热面附近水层的温度较高，远离受热面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸气凝结成饱和蒸汽，压强同样在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强，于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈地振荡，产生"吱吱吱"的响声，这就是"响水不开"的道理。
水温继续升高，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层，使整个容器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸气将不会凝结，饱和蒸汽压强趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此，气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，分界面上的温度平衡遭到破坏，气泡迅速膨胀，加速上浮，直至水面释放出蒸汽和空气，水就开始沸腾了。也就是人们常说的"水开了"，由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减弱，几乎听不到"吱吱吱"的响声，这就是"开水不响"的原因。
简单地说，烧开水的原理就是水温在升高的过程中，将水壶壁上和溶解在水内的空气排出的一个过程。
果然，过了一会儿，响声没有了，但水壶到处却冒出水蒸气。妈妈便打开盖，看见水正在沸腾。水这会儿真的烧开了，妈妈便关掉了煤气。
生活中，不能用凉开水去养金鱼，而需要用自然界的河水、湖水和海水，因为这些水里都有空气，鱼是靠鳃吸入水里面的氧气生活的。可是冷开水就不行了，水在烧开的时候，水里的氧气受热后就跑掉了，用凉开水养鱼，鱼吸不到氧气就会死去。
为什么冰是滑的？
在擦得光光的地板上，要比在普通地板上容易滑倒。这样看来，冰上也应该一样了，就是光滑的冰应该比凹凸不平的冰更滑了。
但是，假如你曾经在凹凸不平的冰面上拖过满载重物的小雪橇，你就会相信，雪橇在这种冰面上行进，竟要比在平滑的冰面上省力得多。这就是说，不平的冰面竟比平滑的冰面更滑！解释是，冰的滑性主要并不因为它平滑，而是由于完全另外的一个原因，就是当压强增加的时候，冰的熔点要减低。
让我们分析一下，当我们溜冰或者乘雪橇滑行的时候，究竟发生一些什么事情。当我们穿了溜冰鞋站在冰上的时候，用鞋底下装着的冰刀的刃口接触着冰面，我们的身体是只支持在很小很小的面积上，--一共只有几平方毫米的面积上。你的全部体重就压在这样大小的面积上。假如你想起第2章里所谈的关于压强的问题，你就可以明白，溜冰的人对于冰面所加的压强是极大的。在极大压强的作用下，冰在比较低的温度也能够熔化；比方说，现在冰的温度是-5℃，而冰刀的压力把冰刀下面的冰的熔点减低的还不止5℃，那么这部分的冰就要熔化了理论上可以算出，要使冰的熔点减低1℃，每平方厘米上要有130千克的大压力。但是这是指冰熔化的时候和水都是在同一压强下说的。而在现在我们所举的一些例子里，受到压力的只是冰，至于因此产生的水，它只受大气的压强；在这样的情形下，压力对于冰的熔点的影响要大得多。。那时候就怎么样了呢？那时候在冰刀的刃口和冰面之间产生了一薄层的水，--于是，溜冰的人可以自由滑溜了。等他的脚滑到了另外一个地方，发生的情形也是一样。总之，溜冰的人所到的地方，在他的冰刀下面的冰都变成了一薄层水。在现有各种物体当中，还只有冰具有这种性质，因此一位物理学家把冰称做"自然界惟一滑的物体"。其他物体只是平滑，却不滑溜。
现在我们可以谈到本节的题目上来了：光滑的还是凹凸不平的更滑。我们已经知道，冰面给同一个重物压着，受压面积越小，压强就越大。那么，一个溜冰的人站在平滑的冰面上，对支点所加的压强大呢，还是站在凹凸不平的冰面上所加的压强大？当然在凹凸不平的情形压强大：因为在不平的冰面上，他只支持在冰面的几个凸起点上。而冰面的压强越大，冰的熔化也越快，因此，这冰也就显得更滑了(这个解释只对于刀刃比较阔的冰刀是适用的，对于刀刃锋利的冰刀，因为它会切割到冰的凸起部分里去，上面所说是不适用的--在这个情形，运动的能量要消耗到切割凸起部分上面去)。
日常生活里有许多别的现象，也可以用冰在大压强下面熔点减低的道理来解释。两块冰迭起来用力挤压，就会冻结成一块，正可以用这个道理来说明。孩子们在捏雪球的时候，无意识地正是利用了这个特性，雪片在受到压力的时候，减低了它的熔点，因此有一部分熔化了，手一放开就又冻结起来。我们在滚雪球的时候，也是在运用冰的这个特性：滚在雪上的雪球因为它本身的重量使它下面的雪暂时的熔化，接着又冻结起来，粘上了更多的雪。现在你当然也会明白为什么在极冷的日子，雪只能够给捏成松松的雪团，而雪球也不容易滚大。人行道上的雪，经过走路的人践踏以后，也因为这个缘故，会逐渐凝成坚实的冰，雪片冻成了一整层的冰块。
皮袄会给你温暖吗？
假如有人一定要你相信，说皮袄根本一点也不会给人温暖，你要怎样表示呢？你一定会以为这个人是在跟你开玩笑。但是，假如他用一连串的实验来证明他的话呢？譬如说吧，你可以做这样一个实验。拿一只温度计，把温度记下来，然后把它裹在皮袄里。几小时以后，把它拿出来。你会看到，温度计上的温度连半度也没有增加：原来是多少度，现在还是多少度。这就是皮袄不会给人温暖的一个证明。而且，你甚至可以证明皮袄竟会把一个物体冷却。拿一盆冰裹在皮袄里，另外拿一盆冰放在桌子上。等到桌子上的冰熔化完之后，打开皮袄看看：那冰几乎还没有开始熔化。那么，这不是说明皮袄不但不会把冰加热，而且还在让它继续冷却，使它的熔化减慢吗？
你还有什么说的呢？你能够推翻这个说法吗？你没有办法推翻的。皮袄确实不会给人温暖，不会把热送给穿皮袄的人。电灯会给人温暖，炉子会给人温暖，人体会给人温暖，因为这些东西都是热源。但是皮袄却一点也不会给人温暖。它不会把自己的热交给别人，它只会阻止我们身体的热量跑到外面去。温血动物的身体是一个热源，他们穿起皮袄来会感到温暖，正是因为这个缘故。至于温度计，它本身并不产生热，因此，即使把它裹在皮袄里，它的温度也仍旧不变。冰呢，裹在皮袄里会更长久的保持它原来的低温，因为皮袄是一种不良导热体，是它阻止了房间里比较暖的空气的热量传到里面去。
在这个意义上，冬天下的雪，也会跟皮袄一样地保持大地的温暖；雪花和一切粉末状的物体一样，是不良导热体，因此，它阻止热量从它所覆盖的地面上散失出去。用温度计测量有雪覆盖的土壤的温度，知道它常常要比没有雪覆盖的土壤的温度高出10℃左右。雪的这种保温作用，是农民最熟悉的。
所以，对于"皮袄会给我们温暖吗"这个问题，正确的答案应该是，皮袄只会帮助我们自己给自己温暖。如果把话说得更恰当一些，可以说是我们给皮袄温暖，而不是皮袄给我们温暖。
大摇大摆偷铁轨的贼
在俄罗斯有一条逾百年的铁路，叫十月铁路，十月铁路总共是640千米，连接起俄罗斯两个最大的政治、文化、经济中心。然而，这样一条重要的铁路，每年都会发生盗窃案。
每年冬天的时候，会有一个神秘的盗贼在无声无息之间盗取一段约300米左右的铁轨，但奇怪的是，来年天气变暖的时候，这个盗贼还会在无声无息之间将这段铁轨还回去，每年都会这样，然而却从来没有人发现过他，也从来没有人对此感到奇怪，这是为什么呢？
原来这个神秘的盗贼就是俄罗斯的天气。
因此，当有人回答说：十月铁轨是640千米时，这种说法并不完整，完整的答案应该是平均长度是640千米，夏天比冬天要长出300米。
这都是因为一种热胀冷缩的自然现象导致的。
热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小。所有物体都具有这种性质。
随着温度的升高或下降，构成物体的分子将随着变化。温度上升，也就是热时分子运动激烈，它们的间距大，体积变大；温度下降，也就是冷时，分子运动平缓，它们的间距小，体积也随之变小。
对于铁轨而言，同样具有热胀冷缩的性质。在夏天，气温升高的时候，钢轨受热会膨胀，据科学家实验得知，温度每增高1℃，钢轨平均就会伸长原来长度的十万分之一。在炎热的夏天，钢轨的温度可能会达到30℃～40℃，高的有可能达到50℃以上，有时候太阳把钢轨晒得摸起来烫人，这个时候，钢轨受热就会迅速膨胀。
但是在冬天，钢轨会冷到零下25℃或者更低。钢轨的温差在冬季和夏季会达到60℃之多，把铁路全长640千米乘上0.00001再乘60，就知道这条铁路要伸长1／3千米！这样看来，莫斯科和彼得格勒之间的铁路在夏天要比冬天长出1／3千米，也就是说，大约长出300米了。
当然，两个城市之间的距离没有任何变化，只是各根钢轨的总长度，这两个东西并不相等。
这条路的妙处就在于设计铁路的工程师早就考虑到了这个问题，在钢轨之间没有进行密接，在每两根钢轨相接的地方，留出了一定大小的间隙，以便钢轨受热的时候会有膨胀的余地。
数学的计算告诉我们，全部钢轨的总长度是在这些空隙之间增加的，在夏天很热的日子比冬天极冷的日子要伸长300米之多。因此，十月铁路的钢轨长度事实上夏天比冬天长300米。
自然界的万事万物都有热胀冷缩的特点，当气温升高的时候，体积会因为分子剧烈运动而变大；当气温降低的时候，体积会因为分子剧烈运动而缩小，这就是热胀冷缩的原理。
在生活中，经常会遇到一些瓶瓶罐罐的东西，这些东西的盖子有时候会比较难开。这个时候，如果能借助热胀冷缩这个原理就会变得非常容易了。比如；你想打开罐头；只要将罐头头朝下放到温水里，稍微停顿一下，就可以轻松地打开了。
这就是利用热胀冷缩的方法，当瓶盖受热的时候，会膨胀，会变大，这样就可以轻松地打开瓶盖了。
不用能源的空调衣服
冬天上学时顶风骑车，出了一身大汗，一停下来，冷风吹来，透心凉，这时多么需要一件能自动调温的衣服。当然，可以用电力制造一种空调衣服，目前也有一些产品，需要把电池带在身上。最好是不借助外界能量的空调衣服。从能量守恒的原理，如果能把出汗时人体发出的热储存起来，等冷的时候再释放出来，这样不就既能御寒，又能防热吗！想法很好，问题是如何实现它？
农村的菜窖，在入冬时，为了防冻，农民会在菜窖里放上几个装满水的水缸。当气温降到零下时，水缸里的水会结冰，结冰时会放出大量的热，这样可以保持菜窖在零度左右。
当1克水变成同温度固态冰时放出的热量叫熔解热，反过来，由冰变成水时要吸收熔解热。1克水温度升高摄氏1度吸收的热量叫做水的比热，在通常状态下水的熔解热是比热的80倍。这些热量相当于1克温度为80℃的水降到0℃所放出的热量，足以使菜窖保持在0℃左右。这是一种用物态变化来储存能量的好办法。
利用水的熔解热储藏调节人体发出的能量制作空调衣服是不可能的，因为水的凝固点不适合人体。需要找一种物质，它的凝固点在人体适合的温度附近，最常见的一种物质是石蜡。你是否注意过，在点蜡烛的时候，熔化的蜡滴在手上不会感到烫手，只有一种温暖的感觉。这是由于石蜡在50℃左右熔解(石蜡是混合物)。它的熔点与人体感觉舒适的温度非常接近。医院使用的蜡疗就是把熔化的石蜡涂在皮肤上，利用石蜡凝固时放出大量的热来治疗风湿病。
如果用石蜡来做一件衣服，利用石蜡物态变化来储存能量行吗？人在激烈运动时，能放出大量的热，可以把石蜡熔化，此时石蜡吸收大量熔解热，等人静止下来时温度下降，石蜡重新凝固放出热量。
你一定认为这是一种可笑的想法：石蜡熔化了流得满身都是，怎么办？
最近，科学家为了确保石蜡在状态变化中不发生滴漏，先用囊球把它包装起来，然后再把囊球浸渍在纤维上或涂在纤维上。石蜡装在微囊中就不会流失。服装公司用这种纤维织成的布料制成内衣和滑雪衫，投放市场后十分走俏，供不应求。科学家还进一步研制出石蜡纤维，石蜡调温纤维布料制成的防寒手套在零下65℃的恶劣环境中大显身手，寿命比一般手套高出5倍。一些专家认为，这种纤维制成消防服、军服和宇航服，可以满足特殊自然条件和复杂工作环境的要求。和石蜡类似的物质还有，例如，聚乙烯乙二醇等。当然，这种衣服比较重是它的缺点。
制造空调衣服还有许多其他的方案：一种方案是在织物内插进一层特殊胶片，这种特殊的胶片具有一种特殊的功能，只让适宜人体的气温透过，高温和低温则被拒之门外，既能御寒，又能防热。另一种是在织物中夹一层经过特殊处理的铝箔，可以把阳光反射出去。这样，铝箔就成了衣服上的"空调器"。朝向人体的一面起保温作用，朝体外的一面起防热作用。第三种是模仿人体血液循环的原理，发明一种新的仿生控温术。在织物中布满管道，冬天循环热水，夏天循环冷水，以制造人体所需要的温度。英国科学家研制出了一种可以自动降低体温的空调内衣，这种内衣中缝人了上千个直径2毫米、允许冷水通过的纤维管道。为了保证与人体接触时达到最佳的降温效果，这些纤维管道在形状设计上不同于一般的圆形水管，管道全为方形，而且重量极轻。当然，穿着空调内衣的人须随身携带一个小型水泵，以确保纤维管道的水流畅通。现有技术可以保证空调内衣里的水温维持在10℃～15℃，这样使得穿着它的人们能在酷暑当中享受如同走进装有空调的房间一般的凉爽和舒适。同时，为了解决驱动水泵的动力来源问题，科研人员已经研制出了一种轻便的太阳能头盔，这种头盔上面装着太阳能板。
科技人员预言，冬暖夏凉的调温服装将给21世纪的服装业带来一场革命。相信你一定也能发明一种空调衣服，努力想一想吧！
冰箱能够变空调吗
闷热的夏季，当没有空调。电风扇又坏掉的时候，你是否有过这样的想法？"把冰箱门打开，会不会凉爽很多？"那么，冰箱究竟能不能代替空调呢？
我们身边的所有物体都具有自己的热量，只是有多有少罢了。冰块也具有热量？当然了，只是它的热量比水少很多。换句话说，所谓温度高的意思就是热量多。
热量也是一种能量，当两个物体的温度不同时，热量就会转移。水总是从高处往低处流，是不是这样？热量也总是从温度高的地方朝温度低的地方移动。热能的移动方式，即热传递有传导、对流和辐射三种形式。
将勺子放进热汤里的时候，勺柄也会变得很烫，这就是传导。地暖房从地板热逐渐变成房间热，则是对流现象。另外，我们煮水的时候，锅里面的水全都变热也属于对流现象。
晒着阳光或使用电暖炉时，我们的身体会产生热意，这是热量因辐射而传递的缘故。
若是将热牛奶放在餐桌上，过一段时间后它就会变凉。这是因为，牛奶的热量转移到了周围冷空气里的缘故。若是在寒冷的冬季长时间站在户外的话，会出现什么现象？肯定会觉得越来越冷。这是因为，我们身体的温度比周围空气高，热量从我们身体里转移到了周围空气里。
你有没有在寒冷的冬季去游乐园玩过？若是用手直接触摸滑梯、单杠、秋千等铁制的道具，会怎么样呢？你应该是不会抓的，因为知道那些东两很冰。不过，若你鼓起勇气抓住它们，你会发现刚开始的时候的确很冷，但过一会儿就没有那么冷了。
可能你会认为，觉得手冷是因为冷气传递到手掌的缘故，但这是错误的想法。前文已经说明过，热量总是从温度高的地方朝温度低的地方移动。即，并不是玩具的冷气传递到手掌，而是手的热量朝冰冷的玩具移动了，因此我们才会觉得手冷。当抓着的部分和手掌的温度相同时，即达到热平衡时热量的移动就会停滞，此时就会觉得没有刚开始那么冷了。
在炎热的夏季，如果我们把刚从冰箱里拿出来的可乐放在餐桌上，而不是立即饮用的话，可乐很快就会变温。这是因为，周围空气的热量朝可乐转移了的缘故。
当可乐和周围空气达到热平衡时，即两者的温度相同时，热量就不会再移动。
热量总是从温度高的地方朝温度低的地方移动。那么，有没有什么办法让热量逆向转移呢？若是施加外力的话，当然也可以做到这一点。这就和水虽然是从高处往低处流，但利用抽水泵的机械能即可把地下的水吸到地面上来一样。
我们每天使用的冰箱也是如此，它会利用电能，让温度从低处向高处转移。为了让冰箱内部的温度维持较低的状态，它会把内部产生的热量排到冰箱外。
你听说过"制冷剂"吗？你可能已经在电视新闻、报纸或科学杂志上了解到冰箱和空调的制冷剂--氟是破坏臭氧层的主犯。一些媒介可以从温度低的物质中抢夺热量，并将热量运至温度高的物质，而制冷剂就是这些媒介的统称。
随着冰箱内发动机的运转，制冷剂会通过冰箱壁内的管道循环，抢夺冰箱内部的热量，然后再把这些热量从冰箱后面排出来。因此，箱后面总是感觉比较热。
那么，开着冰箱门是不是可以起到和空调一样的效果呢？因为，开着冰箱门的话会有冷气胃出来。虽然如此，但事实上打开冰箱门时为了维持冰箱内部的低温，电机会做更大的功，而冰箱排出来的热量也会更多，因此屋内的温度反而会上升。
但如果是空调的话，它会把热量排到屋外，因此室内温度才会下降。
不过，如果你非要把冰箱当空调用，那你就在墙壁上打一个窟窿，让冰箱的后壁通向外面吧！就像空调的室外装置一样。这样一来，冰箱就会直接把热量排到屋外，起到空调的作用。只是你也要有所觉悟，其一是墙壁上要打出和冰箱大小相同的窟窿，其二是要支付更多的电费。
水利工程里的小秘密
虹吸原理是人类在饮水灌溉过程中发现的，体现了劳动人民的无穷智慧。早在公元前1世纪，就有人造出了一种奇特的虹吸管，可见这是人类的一种古老发明。在这一节中，我们就来讲述一下虹吸现象这个水利工程中发现的小秘密。
在中国古代称为"注子"、"渴乌"、"偏提"或"过山龙"的东西，其实就是应用虹吸原理制造的虹吸管。东汉末年，首先出现了在灌溉用的渴乌。与此同时，西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的物理现象。到了宋朝时期，曾公亮《武经总要》记载，人们用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山。
虹吸原理在中国古代除了应用在农业方面外，还运用在了军事上，这就是唧筒。唧筒首次出现在宋代苏轼《东坡志林》卷四中，四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。明代的《种树书》中也讲到用唧筒激水来浇灌树苗的方法。后来，经过人们的不断改进，唧筒成了战争中一种守城必备的灭火器。
中国古代，许多原理仅仅停留在了实际应用的方面，但虹吸原理不同，人们把它上升到了理论高度。在南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》说："瓶存二窍，以水实之，倒泻；闭一则水不下，盖(气)不升则(水)不降。井虽千仞，汲之水上；盖(气)不降则(水)不升。"唐代的王冰在《素问》中曰："虚管溉满，捻上悬之，水固不汇，为无升气而不能降也；空瓶小口，顿溉不入，为气不出而不能入也。"他明确地指出，一个小口的空瓶灌不进水是因为瓶里气体出不来，这即是早期记述得较为清楚的有关大气压力的物理现象。宋代俞琰在《席上腐谈》中补充了前人的发现，说："予幼时有道人见教，则剧烧片纸纳空瓶，急覆于银盆水中，水皆涌入瓶而银瓶铿然有声，盖火气使之然也；又依法放于壮夫腹上，挈之不坠。"把燃烧的纸片投入瓶里，会使瓶里的一部分空气排出瓶外，瓶内的气压由此减小，形成负压，这时如将瓶子放入水中，大气压力就会使水涌入瓶内；若用类似的方法，则大气压力会使瓶子紧压在人腹部，现在人们熟知的拔火罐，其原理就是如此。由于在正常的大气压下虹吸管的作用比在真空时好，所以人们常常认为虹吸作用完全是由大气压力所产生的。但是事实上，这个看法是不对的，在真空里也能产生虹吸现象。
虹吸现象在实际的生活中应用得非常广泛，比如日常生活中，家里的鱼缸换水，卫生间马桶的应用，汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油，河南、山东一带应用虹吸管把黄河里的水引到堤内灌溉农田，等等。但最对人类有着最重要意义的是虹吸泄洪。虹吸泄洪的这种方法，对于自然灾害频繁的我国来说是极其重要的。虹吸泄洪可以自动运行：当洪水来临，大坝内的水位逐渐升高，当水位达到或超过泄洪水位时--水位与虹吸管顶部持平或稍高，这时洪水流入虹吸管内，把空气排净，使虹吸管处于真空状态，这时虹吸管正常工作。由于出水管的关口与坝内水位落差的作用，产生强大的吸力，使洪水高速飞泻。当水位降到泄洪线以下，进水管口以上，虹吸泄洪仍能正常运行。当水位降到安全水位线--虹吸管的进水口露出水面，虹吸泄洪就自动停止，但当洪水再度升高到泄洪水位时，虹吸管再度自行排洪。
每建一座拦水大坝，首先要保证洪水到来之即该水利工程的安全，但是传统的泄洪工程，需要一整套泄洪设施与之配套，才能使洪水能快速顺利通过。而具有宽而深的引洪道、钢铁铸造的巨型闸门、大型起吊闸门等等设备庞大笨重且耗资巨大，技术含量高，寿命短，不易维护。如果改用虹吸泄洪，根本就不需要以上的投资，仅仅只建造数根虹吸管和相配套的小功率抽气机就可以了。
洗完澡脚会变大吗
是什么缘故使冬天昼短夜长，夏天昼长夜短呢？冬天昼短，和一切别的可见或不可见的物体一样，是由于冷缩的缘故；至于夜长，是因为点起了灯火，暖了起来因此胀长的缘故。
上面这一段不可思议的奇妙论调，是从契诃夫一篇小说《顿河退伍的士兵》那里里引来的，你看了一定会发笑。可是，笑这种说法的人，自己也时常会创造出许多同样不可思议的怪论来。譬如，常常听到有人说或者甚至在书上读到，说什么洗完澡以后，靴子所以穿不进，是因为"脚给热水烫热膨胀，因此增加了体积"。这个有趣的例子已经变成常见的例子，而一般人常常做了完全不合理的解释。
首先，大家应该知道，人体在洗澡的时候温度几乎没有升高。在洗澡的时候人体温度升高一般不超过1℃，至多是2℃。人体机能会很好地跟四周环境的冷热影响作斗争，使体温保持在一定的度数。
而且我们的身体温度即使增加了1℃～2℃，体积增加得也非常有限，穿靴子的时候是绝对不会觉察到的。人体不管软的硬的各部分的膨胀系数都不超过万分之几。因此，脚板的阔狭和胫骨的粗细一共只能胀大百分之几厘米。那么，难道普通一双靴子，会缝制得精确到0.01厘米，像一根头发那么粗细的程度吗？
但是，事实却的确是这样：洗澡以后靴子的确很难穿进。不过穿不进的原因不在受热膨胀，而是在别的原因，例如充血、外皮肿起、皮肤润湿，以及别的许多根本跟热无关的现象。
铁路在什么时候比较长
对于下面这个问题："十月铁路有多少长？"--有人这样回答："这条铁路的平均长度是640千米，夏天比冬天要长出300米。"
这个出人意外的答案，并不像你所想的那么不合理：假如我们把钢轨密接的长度叫做铁路的长度的话，那么这条铁路的长度就真的应该夏天比冬天长。我们不要忘记，钢轨受热会膨胀，--温度每增高1℃，钢轨平均就会伸长原来长度的100，000分之一。在炎热的夏天，钢轨的温度会达到300℃～40℃或许更高些：有时候太阳把钢轨晒得摸起来烫人，但是在冬天，钢轨会冷到-25℃或者还更低。我们就把55℃当做冬夏两季钢轨温度的差数，把铁路全长640千米乘上0.00001再乘55，就知道这条铁路要伸长13千米！这样看来，莫斯科和圣彼得堡之间的铁路在夏天要比冬天长出13千米，也就是说，大约长出300米了。
当然，事实上这儿伸长了的并不是这两个城市之间的距离，而只是各根钢轨的总长度。这两个东西并不相等，因为铁路上的钢轨并不是密接的：在每两根钢轨相接的地方，留出了一定大小的间隙，以便钢轨受热的时候有膨胀的余地。数学的计算告诉我们，全部钢轨的总长度是在这些空隙之间增加的，在夏天很热的日子比冬天极冷的日子要伸长300米之多。因此十月铁路的钢轨长度事实上夏天比冬天长300米。
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