热量
rè liàng
热量是通过传导、对流或辐射从较热物体传递到较冷物体的热能，以焦耳为单位。
Definition
热量是热能从温暖的东西流向较凉的东西，它总是从热流向冷，而绝不会自发地反过来流动。它是不同温度的物体或区域之间传递的热能，以焦耳为单位，通过传导（直接接触）、对流（流体的运动）和辐射（电磁波）三种方式传递，一直持续到两个物体温度相同，即达到热平衡为止。严格地说，热量 $Q$ 是因温度差异而跨越系统边界传递的能量，与功 $W$（通过宏观力传递的能量）不同，热力学第一定律写作 $\Delta U = Q - W$，其中 $W$ 是系统对外做的功。传导性的热流遵循傅里叶定律，$\dot{Q} = kA\,\Delta T/L$，辐射传递遵循斯特藩-玻尔兹曼定律，$P = \sigma \epsilon A T^4$。第二定律禁止热量自发地从冷流向热。
Example
当你捧着一杯热巧克力时，热量从杯子流入你的手，温暖了它们；热量也会从你温暖的手流入一块冰，把它融化。一个 $0.5\ \text{kg}$ 的铁锅从 $20^\circ\text{C}$ 加热到 $180^\circ\text{C}$，比热容为 $450\ \text{J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$，吸收的热量为 $Q = 0.5 \times 450 \times 160 = 36{,}000\ \text{J}$。一块面积 $1\ \text{m}^2$、厚 $5\ \text{mm}$ 的窗玻璃，玻璃导热系数 $k = 0.8\ \text{W/(m}\cdot\text{K)}$，把 $20^\circ\text{C}$ 的室内与 $0^\circ\text{C}$ 的室外隔开，仅通过玻璃传递的热流为 $\dot{Q} = 0.8 \times 1 \times 20 / 0.005 = 3{,}200\ \text{W}$。这正是为什么静止的空气层和双层玻璃如此重要。
Key Insight
冷不是一种能流动的东西。当你的手在冰上感到冷时，是热量正离开你的手，而不是"冷"进入了你的手。一个物体本身也不"含有"热；它含有的是热能，热量则是转移中的能量，就像"雨"是从云到地面途中的水一样。热和功都是转移中的能量，二者都不是系统的固有属性。一份气体可以通过被加热，也可以通过被压缩来获得同样的内能增量，一旦进入系统，这份能量就不再带有它是如何进来的记忆。