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蒸汽机的发明让欧洲工业革命如火如荼，使得整个时代飞速发展。生产效率不仅得到极大地提高，也使得各个科学领域的研究勃勃生机，蒸汽动力的研究更是使得科学家们趋之若鹜，如何提高蒸汽动力成为热门课题。人类第一次感受到科技所带来的魅力。
18世纪科学家们对热本质研究非常感兴趣，他们发现一个有趣的现象，给冰加热时，它的温度在冰块未完全融化前保持不变，直到全部融化后提高热量水的温度才逐渐提高。为何出现如此“怪现象”，这个问题困扰科学家很多年。不仅冰块，其他的物质如金属，在加热的时候也出现如此现象。
后来格拉斯哥大学教授约瑟夫·布莱克通过一系列的研究揭开这个谜题的答案。布莱克给石灰石加热使其生成了生石灰，再对生石灰进行称重，他发现生石灰的质量比石灰石减轻了，经过研究得出减轻的原因，即石灰石生成的过程中释放了一定量的二氧化碳。随后他又将一定量的水加入到生石灰中产生熟石灰，再次对石灰石进行称重。接下来，加入定量的弱碱使得熟石灰发生化学反应转化回石灰石，再次称重其质量，发现当前的质量与石灰石最初的质量是一样的。
布莱克将这一实验机制引入对热的研究中。他将一定量的0℃的冰融化成相同温度的水所需要的热量，足够将0℃的水一直加热到60℃。他还研究了水转化成蒸汽的过程，他发现当加热处于100℃（沸点）的水和水蒸气的混合物时，只有水全部变成蒸汽温度才会上升。再次将定量的0℃的水与100℃相同质量的水混合，得到液体的温度是50℃，这个温度刚好处于冰点（0℃）和沸点(100℃)之间。
通过一系列的实验研究，布莱克引入“比热容”这个概念，在初中的物理中我们学习过这个概念，它指的是使得1千克的物质的温度上升（或下降）1开尔文所需的能量（热量）。布莱克还引入了“潜热”这个概念，即将正在融化的物质吸收的热量称之。当一种液体，比如水，结冰时，与潜热的量相等的热量被释放出来；与此类似，当蒸汽凝结成液体时也会释放潜能。
“比热容”和“潜热”的概念的引入，很好的解释了加热冰块未完全融化成水前温度一直不变的谜题，即冰在融化过程中，吸收一定的“潜热”，“潜能”进入冰水混合物中，而水吸收的热量并不会使得周围的温度升高，而是使水转化成成蒸汽。
有趣的是，布莱克在做这些实验的时候，这些发现被一个仪器修理工记录下来，后来就有了蒸汽机的改良，这个修理工就是鼎鼎大名的瓦特。
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