引子
古人爱烹茶煮酒，这从许多字画、小说和故事中都能看得出来。
《三国志》里记载了诸葛亮在西南地区“兴茶”的故事，他也因此被尊为“茶祖”。同样是《三国志》还讲了吴国的“孙皓饮群臣酒，率以七升为限。曜饮不过二升，或为裁减，或赐荼荈以当酒。”这或许就是“以茶代酒”的由来吧。
古人烹茶待友图
而在《三国演义》里，英雄豪杰们大多是喝酒的。先有第五回关云长的“温酒斩华雄”，讲的是关羽放着倒好的热酒不喝，拎着青龙偃月刀出去跟华雄打了一仗，等他把华雄的脑袋拎回来，曹操摸了摸酒杯，酒还是温的，借此说明关公的武艺高强。而在第二十一回中，曹操想试探刘备是不是有野心，他准备了青梅和碗筷，又煮了酒请刘备来喝酒聊天，问他谁才是世间真正的英雄，刘备先是装呆卖傻，后又在曹操“今天下英雄，惟使君与操耳！”的豪言中“被雷吓得掉了筷子”，以此让曹操放下戒心。
关羽提了华雄的头回帐，曹操端起杯子一摸，酒还是热的
小说里的故事多不可考，但古人爱好烹茶煮酒却是真实的。茶叶需要热水来泡，黄酒米酒也是须热一热才更好喝。
我们今天不探究历史，也不讨论文学，只借着这青梅煮酒的故事聊聊科学，从物理学的角度看一看这酒到底是怎么煮的。
热一壶老酒，学一点物理
响水不开，开水不响
烧过开水的朋友都知道“响水不开，开水不响”，但要细问缘由，估计就很少有人能说得清了。事实上，响水不开是因为水的热对流不充分，位于壶底的水受热很快，达到沸点的水会迅速气化，这在物理上叫“成核沸腾”。但气泡上方的冷水会给气泡的上半部分降温，维持气泡的表面张力，所以在壶底与冷水之间形成了一层密集气泡的空气层。
水未烧开时，壶底与水之间形成密集气泡，造成壶底过热
这层气泡中的一部分因为过热膨胀，当气泡表面张力无法克服水的压力时，气泡就会炸裂，冷水填充过热区域时会迅速形成新的气泡，进而保持壶底与水之间区域的过热状态。这种循环不断重复，气泡不断炸裂的响声经由壶体传出来就是“响水”了。
气泡炸裂，水填充气泡空间时会迅速因过热形成新的气泡
壶底的过热空气层降低了导热效率，如果你在烧水时不停搅动它，就可以促进热对流，使气泡不容易产生，水可以更快地烧开（当然，很少人会这么干）。当壶里的水全部达到沸点时，壶底生成的气泡会迅速上升，水热对流加快，从而更快地带走热量。壶发出的嘶嘶声自然也小许多，这就是“开水不响”。
开水的气泡会迅速离开底部上升，气泡越往上越大，直到水面炸裂
温酒不是烧开水，酒过热时，它其中的酒精会首先蒸发，并且过热的壶底会破坏酒中的氨基酸、有机物、维生素等，进而破坏酒的口感。因此煮酒通常最多煮到60~70ºC，不可以烧开。
隔水煮酒是一个好办法，壶底部的酒不会因为过热而成核沸腾，自然也就保证了酒的口感。
隔水煮酒不会使酒过热
热是怎么传递的？
当我们开始热一壶老酒的时候，你有没有想过：热是怎么传递的？学过物理的朋友们都知道，热通过三种方式进行传递：热传导、热对流和热辐射。
炉子里火焰加热空气形成对流，从而慢慢烤热锅底；锅底将热能传导给水，水受热后又以对流的方式将热能传递给酒壶；酒壶受热，热能由表及里，慢慢传导给酒，酒在壶中通过热对流达到均匀受热的结果。如果锅很烫，我们在摸到它之前就能感觉到热量，这是热辐射。
热传递的过程
看起来曲折，其实挺简单。在热一壶老酒的过程中，热对流、热传导和热辐射都参与其中了。
一、热对流：火在点燃的时候，它加空气形成热对流，热的空气将热能带给锅底；锅内的水因为接收到锅内壁的热能，内外的温度差会形成水的热对流，热的水会一点点加热酒壶；酒壶中的酒从壶的内壁吸收热能，在壶内形成对流，从而均匀受热。
二、热传导：锅底部外壁的热能因为温度差向内壁和边缘传导；酒壶的壶体因为整体受热比较均匀，它向内壁的热传导也比较均匀。
三、热辐射：所有受热的部分都会向四周的空间辐射红外热能；火焰还会辐射可见光光波。
这就是我们煮一壶酒的热传递过程，酒壶因为锅中水的热对流而均匀受热，同时保证了壶中酒的任何部分都不会过热。这就是水浴法加热的好处。
利用水浴法，容易掌握酒的温度，保证口感
为什么我们可以加热物体？
物理学认为，宇宙中所有的物体都含有能量，这种能量就是物体的内能。同时，物体可以吸收外部能量，在吸收外部能量后，物体的温度会升高。
为什么物体有能量？因为物体是由分子或原子等微观粒子构成的，原子的外围有电子，电子一刻不停地在原子核周围运动，因此原子会不停地振动。原子的振动频率和振动幅度与它的温度有关，原子的温度越高，它的振动就越厉害，与此同时，原子会向外部辐射能量。
原子向外辐射能量有可能是电磁波，也有可能是机械能。原子通过向外辐射能量使自己回到基态，也就是原子自身稳定的状态。
微观粒子通过撞击传递能量
宇宙中的物体就是处于这种由平衡到不平衡再回到平衡的循环之中。
当我们点燃蜡烛，蜡烛燃烧将化学能转化为热能，热能使火焰周围的空气分子发生剧烈的振动和偏转，空气分子携带着能量在火焰羽流的推动下向温度低的地方流动，并向周围释放能量，从而使自己的温度降下来，这就是热对流。
人手的热量加热空气分子，形成热对流
当热的空气分子撞击到锅的底部时，它将能量传导给锅底表面的原子，原子获得能量后开始加速振动，这种振动会以机械能的方式传递给它周围的原子，带着它们一起振动；锅外层的原子不停地从空气分子获得能量，同时也不停地摩擦和撞击它旁边的原子，将能量通过振动向内层的原子传递，于是整个锅的原子都不同程度地加剧振动起来，锅也就越来越热。这就是热传导。
分子振动幅度与能级的关系
当锅内壁的原子受热时，它会因为要回到基态的趋势而将能量传递给里边的水，水分子受热也开始加速振动和偏转，就像锅底的热空气一样，水也开始产生热对流，将热能向温度低的地方传递。
热的物体会向外辐射光子，反过来，光子的辐射能也能作用于原子外围的电子，使它们的能级升高，进而加速原子和分子振动、产生热能。这就是辐射加热。
戈壁滩中的大型太阳能集热电站
发达的国家在沙漠戈壁中建设了一些大型太阳能集热电站，就是利用许多镜子反射太阳光，用辐射能量加热集热塔中的熔盐，然后利用熔盐数百度的高温加热水，推动蒸汽轮机发电。它就像一口巨大的太阳能锅，是一种清洁的能源。美中不足的是，强烈的光热辐射会杀死飞过的鸟。
太阳能集电塔顶端的盐被加热熔化，通过热传递发电
总结
我们从三国的故事入手，从物理学的角度分析了煮酒的热力学过程。为了保证酒的品质与口感，要让酒壶受热均匀，因此古人在煮酒的过程中对它隔水加热，这就需要热对流、热传导和热辐射的全面参与。
物体热的本质是分子和原子的振动，原子振动的频率越高幅度越大，它的能级就越高，物体就越热。当原子变热时，它会向外辐射能量以使自己回到稳定的状态，这就表现为物体散热。物体会通过传导、对流和辐射的方式将热量传递给周围的物体，以达到物理系统的热平衡状态。古人利用热平衡的原理烹茶煮酒，现代人利用它来聚能发电，这是时代的进步。
最后考你一个问题：曹操摸酒杯，感觉到酒还是热的，这是热对流、热传导还是热辐射？
请将你的答案写在评论区里。
