古代熱學
我國古代的熱學知識大部分是生活和生產經驗的總結。這些知識包括：獲得熱源的方法，對熱學理論的探討和實踐，對溫度和濕度的測量，以及對物質三態變化的研究。我國古代對火的利用和控製，使社會文明大大前進了一步，同時它也是古人對熱現象認識的開端。
獲得熱源的妙法
熱源是發出熱量的物體。人類在一兩百萬年之前就開始利用熱源，其中取火就是主要的途徑。
古代在實踐當中總結了許多行之有效的取火方法，如鑽木取火，利用凹透鏡獲取太陽光熱源等。這些方式和方法，提高了生活的質量，推動了社會的發展。
綜合曆來資料的取火方法，可分為以摩擦等手段發熱取火，用凹球麵鏡對日聚集取火，用化學藥物引燃。這三種開發和利用熱源的手段，伴隨了人類生產和生活數千年。
通過摩擦、打擊等手段發熱取火始於舊石器中晚期，當時已經知道用打擊石頭的方法產生火花，後來又發明了摩擦、鋸木、壓擊等辦法。
古書上所謂“燧人氏鑽木取火”，“伏羲禪於伯牛，錯木作火”，“木與木相摩則燃”等，都不是子虛烏有，隻是借華夏名人來體現古代先民獲取熱源的智慧。
鐵器使用之後，人們也用鐵質火鐮敲打堅硬的燧石而發生火星，點燃易燃物。這些方法都是利用機械能轉換成為熱能，當然也是十分費力而且很不方便的。
關於利用凹球麵鏡對日聚集取火，凹球麵鏡在古代被稱為“燧”，有金燧、木燧之分。金燧取火於日，木燧取火於木。
夫燧，是古人在日下取火的用具。它是用金屬製成的尖底杯，放在日光下，使光線聚在杯底尖處。杯底先放置艾、絨之類，一遇光即能燃火。因此，夫燧即金燧。
另外，《考工記》記載了用金錫為鏡，其凹麵向日取火的方法。可見，我國在4000年前已有使用光學原理取火的技術了。
漢代，仍用金燧取火。當時也叫“陽燧”。即用銅鏡向日取火，也用艾引火燃燒。至宋代，仍然流行金燧取火之法。實際上這就是今天的凸麵玻璃鏡。
如果我們拿著玻璃鏡，向著太陽，鏡也會聚如豆，再用易燃物放在底下，頃刻間即可得火。古代沒有玻璃，故用金鏡。現代的太陽灶就是從這一道理發展而來的。
過去古人出門，身邊都帶著燧。因為那時的燧為尖頂杯，體積很小，都佩帶腰間以備用。但以陽燧取火，有個不足之處，就是天陰或夜晚就不能取到火。
比如古時人們在行軍或打獵時，總是隨身帶有取火器，《禮記》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的記載，表明晴天時用金燧取火，陰天時用木燧鑽木取火。陽燧取火是人類利用光學儀器會聚太陽能的一個先驅。
除了古籍記載，考古文物也有這方麵的證明。考古工作者曾經在河南省陝縣上村嶺虢國墓出土一麵直徑7．5厘米的凹麵鏡，背麵有一個高鼻鈕，可以穿繩佩掛。
值得注意的是，和這麵凹麵鏡一起出土的還有一個扁圓形的小銅罐，口沿與器蓋兩側有穿孔，用以係繩。這大概是供裝盛艾絨和凹麵鏡配對使用的。這可以說是人類早期利用太陽熱能的專用儀器，距今已有2500多年的曆史了。
凹麵鏡取火的具體使用方法，東漢時期經學家許慎的一段話說得比較詳細：
必須在太陽升到相當高度，照度足夠時才能使行；引燃物是幹燥的艾草；所用的凹麵鏡的焦距隻有“寸餘”，聚光能力應當很好；艾草溫度升高到一定程度，起先隻是發焦，要用人為方法供給足夠氧氣助燃，才使艾草燃燒發明火。自戰國以來，還曾有過“以珠取火”之說，可能是利用圓形的透明體對日聚集取火，它的效能等於凸透鏡聚焦。不過使用一直不太普遍。
我國利用化學藥物引燃較早，南北朝時期，北周就發明了“發燭”。它是以蛻皮麻秸做成小片狀，長五六寸，塗硫黃於首，遇火即燃，用以發火。在南方，發燭則用鬆木或杉木製成。
據元代學者陶宗儀的《輟耕錄》上說，這種“發燭”實際上是在鬆木小片的頂部塗上一分左右長熔融狀的硫黃。就是利用燃點很低的硫黃，一遇紅火即可燃成明火。
從南北朝時期發明“發燭”開始，就有作坊開始專門製造作為商品供應，後來各地所用的材料略有不同，也有“發燭”、“粹兒”、“引光奴”、“火寸”及“取燈”等不同的名稱。
這種東西沿用時間很長，直至19世紀歐洲發明的依靠摩擦直接發火的火柴傳入我國，才逐步取代了傳統的引火柴。
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周代，鑽木取火之法已經大行。古代所鑽之木，一年之中，根據不同季節，還要隨時改變。因為古人認為：隻有根據木的顏色，與四時相配，才能得火，反之則不能得火。也就是說，每逢換季之時，就要改新火。至南北朝時期，當時仍行鑽木取火，唐代鑽木取火之法，更加廣泛流行。
熱學理論與實踐
對於熱的本質，古代學者進行了深入研究，提出了頗有見地的見解，在物理學曆史上留下了寶貴財富。
古代學者研究了熱傳播與熱保溫，熱膨脹與熱應力，並將這些熱學理論應用到日常器具的製造及工程等實踐中。
有一次，宋徽宗拿了10個紫琉璃瓶給小太監，讓小太監命令工匠在瓶裏麵鍍一層金。
工匠都表示無法做到，說：“把金子鍍在裏邊，應該用烙鐵熨烙使金子平整才行。但是琉璃瓶的瓶頸太窄，烙鐵無法到達應到的位置。而且琉璃瓶又脆又薄，耐不住手捏，一定要鍍金的話，瓶子肯定要破碎。我們寧願獲罪，也不敢接這個活。”
後來小太監在民間看見錫匠給陶器鍍錫的工藝很精巧，就試著拿了一個琉璃瓶給他們幫他在內壁鍍金。錫工讓小太監第二天去取。果然，第二天琉璃瓶已鍍好。小太監讓錫匠和自己一同入宮，並向皇帝稟報了此事。
皇上把宮中工匠全部召集起來，又拿了一個琉璃瓶給錫匠，觀看錫匠如何鍍金。錫匠取金鑿至薄如紙，然後裹在瓶外。
宮中工匠說：“如果這樣，誰都能做。我們本來就知道你是俗工，何必來宮中獻醜！”
錫匠也不辯解，隻見他剝掉所裹金箔，壓在銀筷子上，插入琉璃瓶中，再輸入水銀，掩住瓶口，左右搖動，以使水銀塗鍍在瓶膽上，沒有一點縫隙。這時，宮中工匠方始愕然相視。皇上大喜，重重賞賜了錫匠。這條史料出自《夷堅誌》，是目前所能找到的我國古代水瓶保溫技術的最早的記錄。而錫匠的做法大體是符合暖水瓶製作技術的。
在我國古代，熱保溫與熱傳播不僅是工匠們十分重視的一項技術，更是研究者關注的研究課題。事實上，對於類似的熱的本質，我國的“五行學說”與“元氣論”都有自己的說法。
“五行說”認為構成自然的5種基本元素中就有“火”，而“火”有“燥熱”之性，就是熱的具體化。
在《墨經》一書中，墨家根據“五行說”解釋自然現象，認為木是由水、土、火元素組成的。這是根據樹木的生長必須要有水分、土壤與陽光這一農業生產的長期經驗所得出的結論。
墨家把燃燒看成是“火”元素脫木而出的表現，是很有意思的。這個解釋後來一直流傳著。例如北宋時期學者劉畫在《劉子·崇學》中也明確指出：“木性藏火……鑽木而生火。”屬於相類似的思想認識。
“元氣論”把熱看成是一種“氣”，它的集中表現是燃為火。所以《淮南子·天文訓》有“積陽之熱氣生火”的說法。
王充《論衡·寒溫篇》解釋冷熱也說是“氣之所加”。而關於熱的傳播，王充試圖對熱傳播的本質加以解釋。
王充認識到熱是從高溫向低溫傳播的，並且是通過某種物質的；受熱物體所得到熱的多少跟它距離熱源的遠近有關，近熱源者得熱多，遠熱源者得熱少。這些認識都是值得重視的。
曾侯乙墓出土的兩件保溫的盛酒器，已有2400多年的曆史。這種保溫的盛酒器由內外兩個獨立的容器組成，裏麵的方形容器是盛酒的，外麵的方形容器在冬季用來盛熱水。
由於外麵容器的容積很大，所以熱容量也十分大，能有大量的熱傳給裏麵容器中的酒，使酒溫很快升高，並達到一定的溫度，趨於熱平衡。這樣，壺中的酒得以保溫。
在夏季，外容器儲冰，同樣也可以保溫。有了它，在寒天可以喝到暖人腸胃的湯浴溫酒；在熱天則可以喝到沁人心脾的冰鎮美酒。對於熱膨脹與熱應力問題，我國古代製造精密器具時，為了避免器具受溫度和濕度的影響而發生形狀和體積的變化，很注意選料。
《前漢書·律曆誌》記載：“銅為物之至精，不為燥、濕、寒、溫變節，不為霜、露、風、雨改形。”強調量器最考究精密，它的容積應力求不變化。唐代詩人李商隱在《太倉箴》中意識到：物體形狀、大小能隨溫度、濕度而有所變化。