中国古代的热学成就人类在史前时期就使用火，中国北京周口店和山西芮城西侯度旧石器时代遗址中，先后发现50万年和180万年以前的用火遗迹；公元前7000～前6000年，中国仰韶文化时期就已有陶窖及手制、模制的陶器；上古时期的各种铜器、铁器都显示了古代人类不仅利用火取暖、加热食物，还能用以制造简单的工具。
从史前时期直到18世纪初，虽然人们对热现象的本质进行过许多探索，虽然掌握的知识不够丰富，方法不够科学，但对热的本质认识却也产生了一些设想，留下了许多值得称颂的宝贵财富。
一、对热的本质的探讨热的本质究竟是什么？直到19世纪上半叶还有许多人相信热是一种物质。
在中国古代，阴阳观、五行元素观以及运动观都有人持之。
周末春秋时期的《尚书·洪范》，已归纳出万物是由“五行”组成的理论。
西周末年，史伯又提出“以土与金术水火杂，以成百物”的说法。
因此，火是组成自然万物的元素之一。
这在中国古代有悠久的历史传统。
中国古代早就产生热是运动的思想，《庄子·外物篇》说：“木与木相摩则燃”。
《淮南子·原道训》说；“两木相摩而燃”。
这些说法的立足点在于“摩擦”运动本身，在他们看来，发热燃烧是由于摩擦运动的结果。
古代科学家谭峭抓住了发热燃烧的实质，在《化书》中述及一系列自然现象。
他说：“动静相摩所以化火也，燥湿相蒸所以化水也，水火相勃所以化云也，汤盎投井所以化雹也，饮水雨日所以化虹蜺也。
”在这里，“燥湿相蒸”是指蒸发遇冷，“水火相勃”是指蒸发，“汤盎投井”即盛夏造冰的过程，“饮水雨日”即在光学中述及的人造虹实验。
谭峭以自然过程中矛盾本身说明自然现象，从而正确地解释了钻木取火、摩擦生火的实质，它是由于“动静”相摩即运动的结果。
热是运动的思想一直影响到清代，郑光祖（1776～约1848）在《一斑录》中说：“火因动而生，得木而燃”。
从钻木取火中得到的这些经验结论是科学的，它和伦福德伯爵从钻炮孔中得出的结论完全一致，而这种观念在中国却萌芽于战国时期。
在有关热的理论中，还有些极有趣的哲学猜测。
方以智写道：“火，内阴而外阳主动者也。
……天恒动，人生亦恒动，皆火之为也。
……天非此火不能生物，人非此火不能自生。
”这是万物统一于火，由火而生万物包括人在内的见解。
方以智的老师王宣在其著《物理所》中又阐述了天地演化与热的关系的论题。
王宣说：“太虚之凝为地，地之散为太虚，莫非因热而散，因冷而凝之理。
”这种天地演化观显然基于热力学中蒸发与冷凝的一些生活实例，然而将这实例推广到猜想宇宙天地的形成与毁灭亦是由于冷热之故，这不能不说是一种大胆的科学思辩。
二、热胀冷缩与物态变化热胀冷缩原理最早被应用开凿河道、粉碎巨石。
据载，在秦昭王三十年至秦孝文王之间（前277～前250），蜀守李冰主持开凿都江堰工程。
两岸悬崖，巨石坚硬，石斧“不可凿”，李冰“乃积薪烧之”。
据载，古代名门权贵身佩“辅转剑”。
所谓“辅转”是由两块球形玉相套合而成，外形似“吕”字，“形口中间，似艘护旋转，无分毫隙缝”。
那么，如何将一个球形玉的轴塞进另一个的孔洞之中，元初陶宗仪（？～约1397）对此作过历史性考察，并在实验之中发现了其中的热学原理就是关于热胀冷缩原理的应用。
陶宗仪明确记述道：辗转“当间煮之胖胀”；“胖胀”即今膨胀。
将带孔窍的玉球蒸煮加热，然后将另一球的轴塞入其孔窍之中，从而就有“入窍关注”、“宛转无碍”的效果。
其中加入牛筋，其作用类似今日橡皮垫圈。
由此可见古代人已充分掌握了热胀冷缩原理的应用。
在古代，气象观察及其经验曾积累了许多热学知识；有关物态变化、蒸发、汽化和固化的知识，除了生活经验之外，大部分是从天气变化及气象观察中而获得的。
王充在《论衡·感虚篇》中写道：“夫云气出于丘山，降散则为雨矣。
人见其从上而坠，则谓之天雨水也。
夏日则雨水，冬日天寒则雨凝为雪，皆由云气发于丘山，不从天上降集于地。
”他又在《论衡·说日篇》中写道：“云雾，雨之微也。
夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪。
雨露冻凝者，皆由地发，不从天降。
”从雨水在地面蒸发为云气，云气随大气温度的不同而凝结为雨、露、霜、雪，表明人们观察并认识到水的状态变化与气温的关系。
从气象学而言，人们知道：“冰迎春则释为水，水向冬则凝为冰”。
由此，人们做出了冰与水之间温度变化的一般结论。
王夫之亦曾写道：“汞见火则飞，不知何往，而究归于地”。
王夫之还以诸如此类的例子，说明物质的状态虽常有变，而物质总量是守恒的思想。
对蒸发现象的研究，明代庄元臣在《叔苴子内篇》卷一中曾指出：“置水于室，弗动弗易，久而水减寸焉”。
宋代陆游曾记述砚盒中墨水蒸发、而盒内过饱和蒸汽又凝结为水的现象。
他写道：“唐彦猷砚录言：青州红丝石砚，覆之以匣，数日墨色不干，经夜即其气上下蒸濡，着于匣中，有如雨露。
”陆游的记述无异与蒸发以及过饱和蒸汽凝结雨滴的实验。
文中包括了今日蒸发的概念。
虽然他未曾解释其中热学道理，但他对此过程的观察记录是完全正确的。
对物态变化的研究中国古人的观察记录及其判断都是相当高明的；许慎《说文解字》指出：“露，润泽也”。
班固《白虎通》说：“露者霜之始，寒则变为霜”。
三国魏时阮籍（210～263）在其《泳怀诗》中写道：“清露被兰皋，凝霜沾野草”。
刘熙《释名》将霜露雾气称为“氛”，并解释说：“氛，粉也。
润气著草木，因寒冻凝，色自若粉之形也。
”在刘熙看来，是由于湿气著草木上，因寒冷凝结而成露，或再冷而成霜。
在西方，人们长期认为露是从天上星体中落下来的，或者至少从高空落下的。
直到19世纪初，伦敦的医生韦尔斯（William Charles Wells，1757～1817）于1814年发表《论露》一文，首次科学地研究了露的形成。
中国人早在汉代就已经观察到霜露不从天降。
三、对热传导现象的研究东汉王充关于热传导现象有许多经验叙述，他说：“夫近水则寒，近火则温，远之渐微。
何则？气之所加，远近有差也。
”这个叙述表明热源的冷热程度对周围的影响，而且叙述了热传导与远近距离的关系。
他又写道：“夫候一炬火置一经水，终日不能热也；倚一尺冰置扈厨中，终夜不能寒也。
何则？微小之感不能动大巨也。
”“谨薪燃釜，火猛则汤热，火微则汤冷。
”所谓“一炬火”，即一支蜡烛火；“一壤水”是一大锅水。
王充的这些叙述表明热量的多少与其发生热传导的外界系统的关系。
热量太少，不足于影响或改变巨大的外界系统的温度。
他的这些说法是很有科学见地的。
方以智曾描述过关于热传导最有趣的古代观察，他写道：“以针插地，雪时遍满，而此处独化。
试腽肭脐亦然。
脐以暖，故雪化。
针何暖耶？针滑而下耶。
”我们知道，插在雪地的金属针是一种良导体，它能吸取其周围的热量，因此其所处之周围雪被融化了。
方以智仔细地观察到这种热传导现象，但他不能正确解释其缘故。
方以智还写道：“冰在暑时以厚絮裹之，虽置日不化。
惟见风始化。
”以几层棉被将冰裹起，这就相当于隔绝了它和外界系统的热交换。
因此虽在日光下，它也不融化，或融化极为缓慢。
然而一旦风吹，当风透过棉被时，热交换随即产生，冰就融化了。
方以智观察自然现象是极仔细认真的，但对此类现象的解释亦未免过于笼统。
四、热现象的技术应用古代就曾有现代意义下的所谓“热气球”的描述；《淮南万毕术》写道：“艾火令鸡子飞。
”高诱注曰：“取鸡子去壳，燃艾火内空中，疾风高举，自飞去。
”这个过程与今日热气球升空十分相似。
无论蛋膜升空实验是否成功，在淮南王刘安的上千门客中，可能有人知道热气球升空的原理。
虽然一些技术细节使我们无从知晓，致使我们今天的复原猜测或实验感到为难。
但有一点可以肯定，从“艾火今鸡子飞”的记载中表明汉代人知道热气球可以升空。
李约瑟博士对《淮南万毕术》的记载也极感兴趣。
他评述道：17世纪欧洲人，欢度复活节，曾作过蛋壳升空游戏。
其方法极简单，但要有点诀窍。
吸尽蛋汁，烘干蛋壳，然后由小孔注入少许水，并以蜡封小孔。
这样的蛋壳在炎日下逐渐呈不稳定状态，逐渐变轻，并终于飘浮起来。
飘浮极短时间后即行落下。
这是因为壳内水分蒸发，气体膨胀。
待小孔封蜡经日晒融化，小孔成为排气孔，壳内蒸气适足使壳体升空一个短时间。
待蒸气排尽，空气再渗入，蛋壳即落下。
这个欧洲人的游戏很可能通过来华商人或传教士从中国传播过去的。
中国古代人利用加热空气、造成气流，并用这种气流推动轮轴旋转创制了“走马灯”；走马灯的发明是在《燕京岁时纪》成书之前千余年。
宋代的许多著作记述了走马灯或马骑灯，吴自牧《梦梁录》在述及南宋京城临安（今杭州）夜市时说；“杭城大街，买卖昼夜不绝”，其“春冬，扑卖玉栅小球灯，……走马灯……等物。
”《武林旧事》一书是周密在元朝统治下回忆南宋京城旧事而作，其中述及“灯品”时曾说：“若沙戏影灯，马骑人物、旋转如飞”。
可见，走马灯在南宋时期极为盛行。
清末成书的《燕京岁时纪》写道：“走马灯者，剪纸为轮，以烛嘘之，则车驰马骤、团团不休。
烛灭则顿止矣。
”“走马灯”被称为近代燃气轮机的始祖。
1978年，随县墓考古发掘出曾侯乙（公元前433年之前）使用了一种特殊的青铜制保温器，这种保温器里外两层，外为一方鉴，内装一方壶。
方鉴的盖中有方孔，刚好套在内方壶口上。
盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶即可盛食物，或冰冻酒水。
因外方鉴容积大，热容量也大，盛冰时方壶不易升温，保持食物新鲜而不致腐败。
它或许就是西周时期所谓冰鉴，也未可知。
当方鉴盛热水时，方壶内酒水或食物可以保温，以便冬日使用。
这种夹层的保温装置，是热传导原理的巧妙应用。
或许正是它启发人们创制利用热辐射原理的保温瓶。
洪迈的《夷坚志》中记载：中国人确实在实践上发明了最早的陶瓷质地或琉璃质地的保温瓶。
即使古代发明者对于热辐射、热传导的物理概念尚无所知，而这些技术成就却是非凡的。
另外，古人对石棉隔火特性也有清楚的认识。
石棉，又称石绒，“烧之不燃”，是世界上最早对石棉不燃特性的科学记录。
李时珍还曾描述它的结晶特性：“形如针，文全若木，烧之无烟”。
明代屠龙还特地指出其“隔火”功能。
古代中国人对热现象的技术应用中还有许多发明、发现，如火药的发明，各种固体和液体燃料（如煤、石油）的使用，活塞风箱的创制等等，这充分反映了中国古人的聪明才智。