熱力學(xué)總結(jié)及學(xué)習(xí)感想(二)

熱力學(xué)總結(jié)?及學(xué)習(xí)感想?(二)熱?力學(xué)發(fā)展史?閱讀感想?廖瑞杰（?___航空?航天大學(xué)能?源與動(dòng)力工?程學(xué)院，_?__100?191）“?熱”這一個(gè)?字伴隨著人?類的發(fā)展，?人們對(duì)熱的?本質(zhì)及熱現(xiàn)?象的認(rèn)識(shí)經(jīng)?歷了一個(gè)漫?長(zhǎng)的、曲折?的探索過(guò)程?。在古代，?人們就知道?冷與熱的差?別，能夠利?用摩擦生熱?、燃燒、傳?熱、爆炸等?熱現(xiàn)象，來(lái)?達(dá)到一定的?目的。溫度?對(duì)于熱力學(xué)?研究起著至?關(guān)重要的作?用。溫度的?定義以及測(cè)?量是熱力學(xué)?的開(kāi)端，三?個(gè)熱力學(xué)基?本定律的發(fā)?現(xiàn)是貫穿熱?力學(xué)發(fā)展史?的線索。?在___世?紀(jì)中，雖然?有些科學(xué)家?對(duì)溫度的測(cè)?定及溫標(biāo)的?建立，作出?不同程度的?貢獻(xiàn)，提供?了有益的經(jīng)?驗(yàn)和教訓(xùn)。?但是，由于?沒(méi)有共同的?測(cè)溫基準(zhǔn)，?沒(méi)有一致的?分度規(guī)則，?缺乏測(cè)溫物?質(zhì)的測(cè)溫特?性的資料，?以及沒(méi)有正?確的理論指?導(dǎo)，因此，?在整個(gè)__?_世紀(jì)中，?并沒(méi)有制作?出復(fù)現(xiàn)性好?的、可供正?確測(cè)量的溫?度計(jì)及溫標(biāo)?。在___?世紀(jì)中，“?測(cè)溫學(xué)”有?較大的突破?。其中最有?價(jià)值的是，?17___?年法倫海脫?所建立的華?氏溫標(biāo)，以?及___年?攝爾修斯所?建立的攝氏?溫標(biāo)（即百?分溫標(biāo)）。?華氏溫標(biāo)是?以鹽水和冰?的混合物作?為基準(zhǔn)點(diǎn)（?0°f），?而以水的冰?點(diǎn)（32°?f）及水的?沸點(diǎn)（21?2°f）作?為固定參考?點(diǎn)。攝氏溫?標(biāo)是以水?的冰點(diǎn)（1?00℃）及?水的沸點(diǎn)（?0℃）作為?固定參考點(diǎn)?及基準(zhǔn)點(diǎn)，?并把他們分?作___等?分，每個(gè)間?隔定義為一?度，故稱之?為百分溫標(biāo)?。17__?_，該溫標(biāo)?的基準(zhǔn)點(diǎn)及?固定參考點(diǎn)?，被攝爾修?斯的助手斯?托墨顛倒過(guò)?來(lái)，這就是?后來(lái)常用的?攝氏溫標(biāo)。?18世紀(jì)?末___世?紀(jì)初，隨著?蒸汽機(jī)在生?產(chǎn)中的廣泛?應(yīng)用，人們?越來(lái)越__?_熱和功的?轉(zhuǎn)化問(wèn)題。?于是，熱力?學(xué)應(yīng)運(yùn)而生?。___年?，湯普生通?過(guò)實(shí)驗(yàn)否定?了熱質(zhì)的存?在。德國(guó)醫(yī)?生、物理學(xué)?家邁爾在_?__年間提?出了熱與機(jī)?械運(yùn)動(dòng)之間?相互轉(zhuǎn)化的?觀點(diǎn)，這是?熱力學(xué)第一?定律的第一?次提出。在?熱力學(xué)第一?定律提出之?前，人們一?直圍繞著制?造永動(dòng)機(jī)的?可能性問(wèn)題?展開(kāi)激烈的?討論，尤其?是到了__?_世紀(jì)早期?，不少人沉?迷于一種神?秘機(jī)械——?第一類永動(dòng)?機(jī)的制造，?因?yàn)檫@種設(shè)?想中的機(jī)械?只需要一個(gè)?初始的力量?就可使其運(yùn)?轉(zhuǎn)起來(lái)，之?后不再需要?任何動(dòng)力和?燃料，卻能?自動(dòng)不斷地?做功。直至?熱力學(xué)第一?定律發(fā)現(xiàn)后?，第一類永?動(dòng)機(jī)的神話?才不攻自破?。一：熱力?學(xué)第一定律?1.熱力?學(xué)第一定律?的文字表述?自然界一?切物體都具?有能量，能?量有各種不?同形式，它?能從一種形?式轉(zhuǎn)化為另?一種形式，?從一個(gè)物體?傳遞給另一?個(gè)物體，在?轉(zhuǎn)化和傳遞?中能量的數(shù)?量保持不變?。該定律就?稱為熱力學(xué)?第一定律，?也稱為能量?轉(zhuǎn)換與守恒?定律，這一?定律也被表?示為：第?一類永動(dòng)機(jī)?（不消耗任?何形式的能?量而能對(duì)外?做功的機(jī)械?）是不能制?作出來(lái)的。?2.熱力?學(xué)第一定律?建立的成因?１）理論—?—邁爾邁?爾是明確提?出“無(wú)不能?生有”，“?有不能變無(wú)?”的能量守?恒與轉(zhuǎn)化思?想的第一人?。而這理論?正是建立熱?力學(xué)第一定?律的基礎(chǔ)。?２）實(shí)驗(yàn)—?—焦耳由?于焦耳精心?嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行?了熱功當(dāng)量?測(cè)定等一系?列實(shí)驗(yàn)，奠?定了熱力學(xué)?第一定律的?實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，?得到了人們?的認(rèn)同。?３）一批科?學(xué)家的不懈?努力亥姆?霍茲將能量?守恒定律第?一次以數(shù)學(xué)?形式提出來(lái)?，而卡諾、?賽貝等人也?都有過(guò)這方?面的見(jiàn)解。?正是因?yàn)楸?多科學(xué)家的?不斷努力，?才使得熱力?學(xué)第一定律?的建立的更?加迅速。?二、熱力學(xué)?第二定律的?建立在實(shí)?際情況中，?并不是所有?滿足熱力學(xué)?第一定律的?過(guò)程都能實(shí)?現(xiàn)，比如熱?不會(huì)自動(dòng)地?由低溫傳向?高溫，過(guò)程?具有方向性?。這就導(dǎo)致?了熱力學(xué)第?二定律的出?臺(tái)?？?、?克勞修斯、?開(kāi)爾文、玻?爾茲曼等科?學(xué)家為此做?了重要貢獻(xiàn)??？ㄖZ定?理是尼古拉?·卡諾于_?__年在《?談?wù)劵鸬膭?dòng)?力和能發(fā)動(dòng)?這種動(dòng)力的?機(jī)器》中發(fā)?表的有關(guān)熱?機(jī)效率的定?理。值得注?意的是定理?是在熱力學(xué)?第二定律提?出___余?年前已然提?出，從歷史?角度來(lái)說(shuō)其?為熱力學(xué)第?二定律的理?論來(lái)源。但?是卡諾本人?給出的證明?是在熱質(zhì)說(shuō)?的錯(cuò)誤前提?下進(jìn)行的證?明，而對(duì)于?其相對(duì)嚴(yán)密?的證明需要?熱力學(xué)第二?定律。這也?就使得克勞?修斯和開(kāi)爾?聞等科學(xué)家?有了“用武?之地”，為?熱力學(xué)做出?了突出的貢?獻(xiàn)。熱力?學(xué)第二定律?有幾種表述?方式：克?勞修斯表述?：熱量可以?自發(fā)地從溫?度高的物體?傳遞到較冷?的物體，但?不可能自發(fā)?地從溫度低?的物體傳遞?到溫度高的?物體；開(kāi)?爾文-普朗?克表述。不?可能從單一?熱源吸取熱?量，并將這?熱量變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生?其他影響。?或者是第二?類永動(dòng)機(jī)無(wú)?法被制造。?熵表述。?隨時(shí)間進(jìn)行?，一個(gè)孤立?體系中的熵?總是不會(huì)減?少。熱力?學(xué)第一、?二定律的提?出，基本確?立了熱力學(xué)?的框架。但?是有關(guān)物質(zhì)?在低溫下的?熱力學(xué)性質(zhì)?和預(yù)測(cè)化學(xué)?反應(yīng)常數(shù)方?面，還需要?差不多半個(gè)?世紀(jì)后斯特?提出的熱力?學(xué)第三定律?。這也就使?得熱力學(xué)第?三定律在熱?力學(xué)中也占?據(jù)重要的位?置。三、?熱力學(xué)第三?定律的建立?___年?，德國(guó)物理?學(xué)家能斯特?在研究低溫?條件下物質(zhì)?的變化時(shí)，?把熱力學(xué)的?原理應(yīng)用到?低溫現(xiàn)象和?化學(xué)反應(yīng)過(guò)?程中，發(fā)現(xiàn)?了一個(gè)新的?規(guī)律，這個(gè)?規(guī)律被表述?為：“當(dāng)絕?對(duì)溫度趨于?零時(shí)，凝聚?系（固體和?液體）的熵?（即熱量除?以溫度的商?）在等溫過(guò)?程中的改變?趨于零?！?德國(guó)著名物?理學(xué)家普朗?克把這一定?律改述為：?“當(dāng)絕對(duì)溫?度趨于零時(shí)?，固體和液?體的熵也趨?于零?！边@?就消除了熵?常數(shù)取值的?任意性。_?__年，能?斯特又將這?一規(guī)律表述?為絕對(duì)零度?不可能達(dá)到?原理：“不?可能使一個(gè)?物體冷卻到?絕對(duì)溫度的?零度?！边@?就是熱力學(xué)?第三定律。?四、熱力?學(xué)第零定律?繼熱力學(xué)?第一、?二、三三大?定律后，英?國(guó)物理學(xué)家?福勒又提出?了第零定律?。第零定律?和文章開(kāi)頭?提到的溫度?有著密切的?關(guān)系。他的?重要性在于?它給出了溫?度的定義和?溫度的測(cè)量?方法。定律?中所說(shuō)的熱?力學(xué)系統(tǒng)是?指由大量分?子、原子組?成的物體或?物體系。它?為建立溫度?概念提供了?實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。?這個(gè)定律反?映出：處在?同一熱平衡?狀態(tài)的所有?的熱力學(xué)系?統(tǒng)都具有一?個(gè)共同的宏?觀特征，這?一特征是由?這些互為熱?平衡系統(tǒng)的?狀態(tài)所決定?的一個(gè)數(shù)值?相等的狀態(tài)?函數(shù)，這個(gè)?狀態(tài)函數(shù)被?定義為溫度?。而溫度相?等是熱平衡?之必要的條?件。雖然他?是最后提出?來(lái)的，足足?比第一、?二定律遲了?___年，?但是他是三?大定律的基?礎(chǔ)，這也就?順理成章的?成為了“第?零”這個(gè)偉?大的定律。?與此同時(shí)?，在應(yīng)用熱?力學(xué)理論研?究物質(zhì)性質(zhì)?的過(guò)程中，?還發(fā)展了熱?力學(xué)的數(shù)學(xué)?理論，找到?了反映物質(zhì)?各種性質(zhì)的?相應(yīng)的熱力?學(xué)函數(shù)，研?究了物質(zhì)在