每到夏天，驕陽(yáng)似火，到戶外活動(dòng)一不小心就被炙烤的火辣辣的疼。夏天之所以這么熱，就是因?yàn)樘?yáng)輻射角度的變化造成單位地面熱量的增加，從而使溫度升高。

熱量的科學(xué)定義是，當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)的改變來(lái)源于熱學(xué)平衡條件的破壞，也即來(lái)源于系統(tǒng)與外界間存在溫度差時(shí)，我們就稱系統(tǒng)與外界間存在熱學(xué)相互作用。作用的結(jié)果有能量從高溫物體傳遞給低溫物體，這時(shí)所傳遞的能量稱為熱量。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是，由于溫度不同，在體系和環(huán)境之間傳遞的能量稱為熱。

熱和功之間是系統(tǒng)狀態(tài)變化中伴隨發(fā)生的兩種不同的能量傳遞形式，是不同形式能量傳遞的量度。熱是物質(zhì)的大量微粒以無(wú)序運(yùn)動(dòng)的方式而傳遞的能量。除熱量以外的其它各種能量傳遞的形式稱功，它以有序運(yùn)動(dòng)的形式表現(xiàn)出來(lái)。功包括體積功和非體積功，但在熱力學(xué)主要考慮體積功，不考慮電功和表面功。

1、熱和功都取代數(shù)值，習(xí)慣上以系統(tǒng)吸熱Q 0，系統(tǒng)放熱Q 0；系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功W 0,環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作功W 0。

2、熱和功不是體系性質(zhì)，也不是狀態(tài)函數(shù)，而是系統(tǒng)與環(huán)境間能量傳遞過(guò)程中的物理量。熱和功與過(guò)程有關(guān)，只有在過(guò)程進(jìn)行中才有意義，一旦過(guò)程結(jié)束，就談不上熱和功的存在。這好比雨是下雨過(guò)程出現(xiàn)的現(xiàn)象，當(dāng)雨落到河里后，我們?cè)僬f(shuō) 河水中有多少雨 就沒(méi)有意義了。

3、熱和功都只對(duì)封閉系統(tǒng)發(fā)生的過(guò)程才有明確的意義。而對(duì)既有能量交換又有物質(zhì)交換的敞開(kāi)體系而言，熱和功的含義就不明確了。

4、雖然熱和功的數(shù)值與途徑有關(guān)，但是它們的代數(shù)和與途徑無(wú)關(guān)，即一個(gè)過(guò)程能量傳遞的總能量(Q-W)在數(shù)值上等于內(nèi)能的變化值。

5、熱和功須通過(guò)環(huán)境的變化表現(xiàn)出來(lái)。

人體每時(shí)每刻都在消耗能量，這些能量是由食物中的產(chǎn)熱營(yíng)養(yǎng)素提供的。食物中能產(chǎn)生熱量的營(yíng)養(yǎng)素有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)和碳水化合物。它們經(jīng)過(guò)氧化產(chǎn)生熱量供身體維持生命、生長(zhǎng)發(fā)育和運(yùn)動(dòng)。熱能供給過(guò)多時(shí)，多余的熱量就會(huì)變成脂肪貯存起來(lái)，時(shí)間久了，身體就胖起來(lái)了。

在營(yíng)養(yǎng)學(xué)中用“千卡”做熱量的單位。1千卡是1000克水由15℃升高1度所需要的熱量。人體的熱量消耗的途徑主要有三個(gè)部分，第一個(gè)部分是身體活動(dòng)，約占總熱量消耗的15~30%，第二個(gè)部分是基礎(chǔ)代謝率，約占了人體總熱量消耗的65~70%，第三部分是食物的熱效應(yīng)，占的比例最少約10%，這三者的比例大致已經(jīng)固定。

進(jìn)行食物或飲食所含的熱量的計(jì)算，首先要知道其中熱量營(yíng)養(yǎng)素的重量，然后利用以下公式計(jì)算：

熱量(kcal)=糖類(lèi)克數(shù)×4+蛋白質(zhì)克數(shù)×4+脂肪克數(shù)×9+酒精克數(shù)×7

通常每克碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)在人體內(nèi)平均可產(chǎn)生代謝能力分別為4kcal、9kcal、4kcal。同時(shí)一般情況下一個(gè)人在5-7天內(nèi)的熱能攝入量等于消耗量。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)2000年提出中國(guó)居民膳食能量參考攝入量指出，成年男性輕、中體力勞動(dòng)者每日需要能量為2400-2700kcal；女性輕、中體力勞動(dòng)者每日需要能量為2100-2300kcal.嬰兒、兒童和青少年、孕婦和乳母、老年人各自的生理特點(diǎn)不同，能量需要也不盡相同。

人體的能量來(lái)源是食物中的碳水化合物、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)。這三類(lèi)營(yíng)養(yǎng)素普遍存在于各種食物中。糧谷類(lèi)和薯類(lèi)食物碳水化合物較多，是膳食能力最經(jīng)濟(jì)的來(lái)源；油料作物富含脂肪；動(dòng)物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白質(zhì)；但大豆和硬果類(lèi)例外，它們含豐富的油脂和蛋白質(zhì)；蔬菜和水果一般含量較少。

熱力學(xué)第零定律：如果兩個(gè)熱力系的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力系處于熱平衡，則它們彼此也處于熱平衡。

熱力學(xué)第一定律：系統(tǒng)在任一過(guò)程中包括能量的傳遞和轉(zhuǎn)化，其總能量的值保持不變。也即能量守恒。

熱力學(xué)第二定律：熱量在自發(fā)的情況下只能從高溫物體傳向低溫物體。熱傳遞的方向和溫度梯度的方向相反。這是克勞休斯的表述，也叫熵增加原理，它表明世界將變得越來(lái)越?jīng)]有秩序，越來(lái)越混亂。

熱力學(xué)第三定律：絕對(duì)零度不可能達(dá)到。

散熱和吸熱是熱傳遞的過(guò)程， 散熱是失去熱量溫度變低，吸熱是獲得熱量，溫度變高。散熱的方式有輻射散熱、傳導(dǎo)散熱、對(duì)流散熱、蒸發(fā)散熱。

對(duì)流散熱（thermal convection）是指通過(guò)氣體流動(dòng)進(jìn)行熱量交換的一 種散熱方式。通過(guò)對(duì)流散失熱量的多少，除取決于皮膚與周?chē)h(huán)境之間的溫度差和機(jī)體的 有效散熱面積外，受風(fēng)速的影響較大。風(fēng)速越大，散熱量就越多；相反，風(fēng)速越小，散熱 量也越少。衣服榭蓋皮膚表面，加之棉毛纖維間的空氣不易流動(dòng)，這些因素都可使對(duì)流難 以實(shí)現(xiàn)而有利于保溫。

傳導(dǎo)散熱（thermal conduction）是指機(jī)體的熱量直接傳給與之接觸的溫度較低物體的一種散熱方式。經(jīng)這種方式發(fā)散的熱量取決于皮膚溫度與接觸物體之間的溫度差、接觸面積，以及與皮膚接觸的物體的導(dǎo)熱性能等。空氣的導(dǎo)熱性較小，在空氣中 通過(guò)直接傳導(dǎo)散熱量極小。棉、毛織物也是熱的不良導(dǎo)體，所以體熱因傳導(dǎo)而散失的熱量 并不多。另外，人體脂肪的導(dǎo)熱效能也較小，因而肥胖的人身體深部的熱量不易傳向表 層，在炎熱的天氣里就容易出汗。由于水的比熱較大，導(dǎo)熱性能較好，在臨床治療中常利用水的熱傳導(dǎo)作用進(jìn)行局部加溫處理或利用冰帽、冰袋等給髙熱患者降溫。

蒸發(fā)（evaporation）是水分從體表汽化時(shí)吸收熱量而散發(fā)體熱的一種 方式。在正常體溫條件下，蒸發(fā)水可使機(jī)體散發(fā)2.43KJ的熱量。因此，體表水分的蒸 發(fā)是一種十分有效的散熱形式。當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)將成為唯一有效 的散熱形式?；加袩o(wú)汗癥的人，在冷環(huán)境中的反應(yīng)與正常人無(wú)異，但在熱環(huán)境中，由于不 能借助于汗液蒸發(fā)散熱，因而容易發(fā)生中暑。蒸發(fā)散熱有不感蒸發(fā)和發(fā)汗兩種形式。

輻射散熱是指人體以熱射線的形式將體熱傳給外 界較冷物質(zhì)的一種散熱方式。人體在21℃的環(huán)境中，在裸體情況下，約有60%的熱量是通過(guò)輻射方式發(fā)散的。輻射散熱量的多少主要取決于皮膚與周?chē)h(huán)境之間的溫度差，當(dāng)皮膚溫度髙于環(huán)境溫度時(shí)，溫度差越大，散熱量就越多。反之，若環(huán)境溫度高于皮膚溫度，則 機(jī)體不僅不能散熱，反將吸收周?chē)h(huán)境中的熱量。此外，輻射散熱還取決于機(jī)體的有效散 熱面積，有效散熱面積越大，散熱里就越多。由于四肢的表面積較大，因而在輻射散熱中 起重要作用。