熱力學(xué)發(fā)展史

要求：1、30個PPT左右2、畫面清晰明了3、相關(guān)圖片不少于是10張4、每個畫面文字總數(shù)不超過80個，配備解說稿5、3人組成一小組資料如下：熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律）：英國杰出的物理學(xué)家焦耳、德國物理學(xué)家亥姆霍茲等1、我們既不能創(chuàng)造，也不能消滅能量。宇宙中的能量總和一開始便是固定的，而且永遠(yuǎn)不會改變，但它可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。一個人、一幢摩天大樓、一輛汽車或一棵青草，都體現(xiàn)了從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式的能量。高樓拔地而起，青草的生成，都耗費(fèi)了在其他地方聚集起來的能量。高樓夷為平地，青草也不復(fù)生長，但它們原來所包含的能量并沒有消失，而只是被轉(zhuǎn)移到同一環(huán)境的其他所在去了。我們都聽說過這么一句話：太陽底下沒有新鮮東西。要證實這一點你只需呼吸一下，你剛才吸進(jìn)了曾經(jīng)讓柏拉圖吸進(jìn)過的5000萬個分子。2、宇宙的能量總和是個常數(shù)，總的熵是不斷增加的。熵是不能再被轉(zhuǎn)化做功的能量的總和的測定單位。這個名稱是由德國物理學(xué)家魯?shù)罓柗颉た藙谛匏褂?868年第一次造出來的。蒸汽機(jī)之所以能做功，是因為蒸汽機(jī)系統(tǒng)里的一部分很冷，而另一部分卻很熱。換一句話說，要把能量轉(zhuǎn)化為功，一個系統(tǒng)的不同部分之間就必須有能量集中程度的差異(即溫差)。當(dāng)能量從一個較高的集中程度轉(zhuǎn)化到一個較低的集中程度(或由較高溫度變?yōu)檩^低溫度)

時，它就做了功。更重要的是每一次能量從一個水平轉(zhuǎn)化到另一個水平，都意味著下一次能再做功的能量就減少了。比如河水越過水壩流入湖泊。當(dāng)河水下落時，它可被用來發(fā)電，驅(qū)動水輪，或做其他形式的功。然而水一旦落到壩底，就處于不能再做功的狀態(tài)了。在水平面上沒有任何勢能的水是連最小的輪子也帶不動的。這兩種不同的能量狀態(tài)分別被稱為“有效的”或“自由的”能量，和“無效的”或“封閉的”能量。熵的增加就意味著有效能量的減少。每當(dāng)自然界發(fā)生任何事情，一定的能量就被轉(zhuǎn)化成了不能再做功的無效能量。被轉(zhuǎn)化成了無效狀態(tài)的能量構(gòu)成了我們所說的污染。許多人以為污染是生產(chǎn)的副產(chǎn)品，但實際上它只是世界上轉(zhuǎn)化成無效能量的全部有效能量的總和。耗散了的能量就是污染。既然根據(jù)熱力學(xué)第一定律，能量既不能被產(chǎn)生又不能被消滅，而根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能量只能沿著一個方向——即耗散的方向——轉(zhuǎn)化，那么污染就是熵的同義詞。它是某一系統(tǒng)中存在的一定單位的無效能量。◆在19世紀(jì)早期，不少人沉迷于一種神秘機(jī)械——第一類永動機(jī)的制造，因為這種設(shè)想中的機(jī)械只需要一個初始的力量就可使其運(yùn)轉(zhuǎn)起來，之后不再需要任何動力和燃料，卻能自動不斷地做功。在熱力學(xué)第一定律提出之前，人們一直圍繞著制造永動機(jī)的可能性問題展開激烈的討論。直至熱力學(xué)第一定律發(fā)現(xiàn)后，第一類永動機(jī)的神話才不攻自破。熱力學(xué)第一定律是能量守恒和轉(zhuǎn)化定律在熱力學(xué)上的具體表現(xiàn)，它指明：熱是物質(zhì)運(yùn)動的一種形式。這說明外界傳給物質(zhì)系統(tǒng)的能量（熱量），等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加和系統(tǒng)對外所作功的總和。它否認(rèn)了能量的無中生有，所以不需要動力和燃料就能做功的第一類永動機(jī)就成了天方夜譚式的設(shè)想。熱力學(xué)第二定律：1、沒有某種動力的消耗或其他變化，不可能使熱從低溫轉(zhuǎn)移到高溫（不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化或熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，而不可能從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化）。（德國物理學(xué)家魯?shù)罓柗颉た藙谛匏?850）2、不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變成有用功而不產(chǎn)生其他影響（從單一熱源吸取熱量完全轉(zhuǎn)化成有用功而不引起其他影響則是不可能的）。（英國物理學(xué)家開爾文（原名湯姆遜）1851年）3、我國有一句成語“覆水難收”，其實是“覆水不收”。臉盆里的水潑到地上，是不可能再收回來的，這也可以看作是熱力學(xué)第二定律的一種表述形式。救◆陶第二類永動我機(jī)：一種從疤海水吸取熱依量，利用這災(zāi)些熱量做功玩的機(jī)器。第群二類永動機(jī)毀是不可能實蠅現(xiàn)的，不可傳能造成的。腿這是因為從齡海水吸收熱身量做功，就脊是從單一熱晃源吸取熱量鑒使之完全變由成有用功并暴且不產(chǎn)生其哀他影響。利蹄用致冷機(jī)就祥可以把熱量刮從低溫物體跳傳向高溫物慚體，但是外炭界必須做功遇。另熱力學(xué)第三曠定律：辜1索、各種物質(zhì)童的完美晶體務(wù)在絕對零度糞時熵為零。生2羨、與任何等可溫可逆過程廳相聯(lián)系的熵較變，隨著溫媽度的趨近于各零而趨近于距零。腎3航、絕對零度遇不可達(dá)到但父可以無限趨國近。優(yōu)人類最偉大孤的十個科學(xué)煤發(fā)現(xiàn)之九：灶熱力學(xué)四大液定律絡(luò)18萌世紀(jì)，卡諾桶等科學(xué)家發(fā)賀現(xiàn)在諸如機(jī)塘車、人體、門太陽系和宇仍宙等系統(tǒng)中壁，從能量轉(zhuǎn)地變成練“猜功額”梅的四大定律倍。沒有這四嚴(yán)大定律的知訓(xùn)識，很多工待程技術(shù)和發(fā)冤明就不會誕瀉生。愁卡熱力學(xué)的四筋大定律簡述塑如下：紅熱力學(xué)第零遼定律莊——凳如果兩個熱賽力學(xué)系統(tǒng)中沫的每一個都忙與第三個熱稻力學(xué)系統(tǒng)處櫻于熱平衡拐(脆溫度相同船)蘋，則它們彼熄此也必定處劫于熱平衡。包熱力學(xué)第一市定律茂——餐能量守恒定顛律在熱學(xué)形正式的表現(xiàn)。散熱力學(xué)第二頑定律擋——莖力學(xué)能可全世部轉(zhuǎn)換成熱低能，榆弄但是熱能卻哥不能以有限字次的實驗操便作全部轉(zhuǎn)換租成功密(書熱機(jī)不可得杠)漲。偷熱力學(xué)第三吳定律提——刃絕對零度不憑可達(dá)到但可覆以無限趨近敘。虜混游鳥仇蘋法國物理學(xué)田家卡諾（踢Nicol澡asLe殃onard懷Sadi準(zhǔn)Carn冤ot,17謝96盟～繼1823宣）糕(使左圖騎)腔生于巴黎。子其父懂L.鄰卡諾是法國懸有名的數(shù)學(xué)振家、將軍和默政治活動家梨，學(xué)術(shù)上很班有造詣，對哥卡諾的影響袋很大。臟范卡諾身處蒸肉汽機(jī)迅速發(fā)端展、廣泛應(yīng)然用的時代，淺他看到從國小外進(jìn)口的尤疑其是英國制棋造的蒸汽機(jī)斯，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)噴超過自己國貼家生產(chǎn)的，庭便決心從事懶熱機(jī)效率問近題的研究。適他獨(dú)辟蹊徑寶，從理論的賺高度上對熱厲機(jī)的工作原步理進(jìn)行研究環(huán)，員尋以期得到普遷遍性的規(guī)律閱；腦1824氧年他發(fā)表了賊名著《談?wù)劙苫鸬膭恿褪履馨l(fā)動這種籠動力的機(jī)器東》（右圖）蹦，書中寫道把：幟“劉為了以最普低遍的形式來廟考慮熱產(chǎn)生私運(yùn)動的原理費(fèi)，就必須撇贈開任何的機(jī)洋構(gòu)或任何特膽殊的工作介獻(xiàn)質(zhì)來進(jìn)行考愚慮，就必須易不僅建立蒸味汽機(jī)原理，梳而且建立所系有假想的熱卸機(jī)的原理，踩不論在這種憤熱機(jī)里用的慘是什么工作聯(lián)介質(zhì)，也不浮論以什么方鄉(xiāng)法來運(yùn)轉(zhuǎn)它狡們。怕”啦卡諾出色地所運(yùn)用了理想摔模型的研究揭方法，以他糖富于創(chuàng)造性范的想象力，虹精心構(gòu)思了庸理想化的熱坊機(jī)體——祥后稱卡諾可做逆熱機(jī)（卡銀諾熱機(jī)），盒提出了作為嘆熱力學(xué)重要誼理論基礎(chǔ)的辰卡諾循環(huán)和筍卡諾定理，扣從理論上解能決了提高熱棵機(jī)效率的根艱本途徑。漲移卡諾在這篇下論文中指出酸了熱機(jī)工作錦過程中最本本質(zhì)的東西：榴熱機(jī)必須工尺作于兩個熱產(chǎn)源之間，才廟能將高溫?zé)岙€源的熱量不船斷地轉(zhuǎn)化為系有用的機(jī)械話功；明確了爸“瞞熱的動力與種用來實現(xiàn)動管力的介質(zhì)無腸關(guān)，動力的蛇量僅由最終閣影響熱素傳訓(xùn)遞的物體之舊間的溫度來裁確定晴”數(shù)，指明了循較環(huán)工作熱機(jī)告的效率有一跑極限值，而帽按可逆卡諾底循環(huán)工作的枯熱機(jī)所產(chǎn)生稠的效率最高套。實際上卡蒸諾的理論已才經(jīng)深含了熱累力學(xué)第二定鋪律的基本思纖想，但由于眠受到熱質(zhì)說拖的束縛，使綁他當(dāng)時未能賽完全探究到應(yīng)問題的底蘊(yùn)劍。鞭1832侍年蒜8改月羅24堤日暗卡諾因染霍門亂癥在巴黎養(yǎng)逝世，年僅杰36剪歲。按照當(dāng)射明的防疫條于例，霍亂病亦者的遺物一任律付之一炬表?？ㄖZ生前趙所寫的大量俯手稿被燒毀謊，幸得他的紋弟弟將他的凍小部分手稿擇保留了下來秤，其中有一貝篇是僅有渣21戲頁紙的論文癢----截《關(guān)于適合炭于表示水蒸擔(dān)汽的動力的餅公式的研究妄》，其余內(nèi)炮容是卡諾在叮1824-療1826松年間寫下的袖23銷篇論文。阻后來，卡諾夫的學(xué)術(shù)地位頃隨著熱功當(dāng)那量的發(fā)現(xiàn)，冠熱力學(xué)第一稀定律、能量悲守恒與轉(zhuǎn)化包定律及熱力碰學(xué)第二定律裁相繼被揭示僻的過程慢慢強(qiáng)形成了。串鉗圓剪主熱力學(xué)第一壯定律與能量到守恒定律有嶺著極其密切叢的關(guān)系。迫德國物理學(xué)懂家、醫(yī)生邁照爾（柱Juliu薦sRob為ertM哲ayer紅，水1814幻～煙1878宋）（左圖）袍1840掙年介2誼月到烈1841振年拾2堤月作為船醫(yī)幻遠(yuǎn)航到印度丸尼西亞。他劣從船員靜脈售血的顏色的狼不同，發(fā)現(xiàn)迎體力和體熱殃來源于食物蠻中所含的化猾學(xué)能，提出開如果動物體臥能的輸入同余支出是平衡何的，所有這名些形式的能沫在量上就必末定守恒。他謠由此受到啟傲發(fā)，去探索昆熱和機(jī)械功莫的關(guān)系。他揉將自己的發(fā)拖現(xiàn)寫成《論妖力的量和質(zhì)萌的測定》一英文，但他的心觀點缺少精斑確的實驗論腥證，論文沒盡能發(fā)表（直膽到漆1881鄰年他逝世后疫才發(fā)表）。坐邁爾很快覺油察到了這篇植論文的缺陷止，并且發(fā)奮偶進(jìn)一步學(xué)習(xí)迎數(shù)學(xué)和物理銷學(xué)。戀1842軟年他發(fā)表了美《論無機(jī)性棗質(zhì)的力》的窯論文，表述激了物理、化轉(zhuǎn)學(xué)過程中各組種力（能）松的轉(zhuǎn)化和守步恒的思想。慶邁爾是歷史洪上第一個提愧出能量守恒德定律并計算見出熱功當(dāng)量省的人。但暑1842冰年發(fā)表的這挎篇科學(xué)杰作障當(dāng)時未受到申重視。畝以后英國杰借出的物理學(xué)遵家焦耳（膽James囑Pres叉cort各Joule護(hù),1818惑～夸1889萬）（右圖）兵、德國物理良學(xué)家亥姆霍誘茲（敵Herma孟nnvon缸Helm屈holtz物,1821掉～模1894貌）等人又各財自獨(dú)立地發(fā)乞現(xiàn)了能量守極恒定律。傷1843秋年堆8娘月時21維日耽焦耳在英國閃科學(xué)協(xié)會數(shù)若理組會議上熄宣讀了《論礦磁電的熱效江應(yīng)及熱的機(jī)扁械值》論文蟲，強(qiáng)調(diào)了自騾然界的能是園等量轉(zhuǎn)換、姓不會消滅的悔，哪里消耗侄了機(jī)械能或塔電磁能，總別在某些地諸及方能得到相對當(dāng)?shù)臒?。焦勸耳用了近?0濤年的時間，準(zhǔn)不懈地鉆研什和測定了熱彩功當(dāng)量。他視先后用不同蕉的方法做了輛400兩多次實驗，請得出結(jié)論：釀熱功當(dāng)量是捕一個普適常趣量，與做功添方式無關(guān)。彎他自己手1878礙年與冰1849夫年的測驗結(jié)難果相同。后蹈來公認(rèn)值是絹427唐千克重軍·緒米每千卡。羨這說明了焦槳耳不愧為真負(fù)正的實驗大屢?guī)?。他的這旬一實驗常數(shù)魯，為能量守治恒與轉(zhuǎn)換定崗律提供了無倍可置疑的證鞠據(jù)。尺1847漫年，亥姆霍店茲（左圖）咱發(fā)表《論力錢的守恒》，餃第一次系統(tǒng)蘿地闡述了能度量守恒原理蹄，從理論上抱把力學(xué)中的度能量守恒原只理推廣到熱師、光、電、免磁、化學(xué)反稱應(yīng)等過程，貿(mào)揭示其運(yùn)動凡形式之間的驕統(tǒng)一性，它舞們不僅可以淡相互轉(zhuǎn)化，糠而且在量上姻還有一種確您定的關(guān)系。汁能量守恒與貢轉(zhuǎn)化使物理塊學(xué)達(dá)到空前光的綜合與統(tǒng)熄一。亮將能量守恒織定律應(yīng)用到腫熱力學(xué)上，掘就是熱力學(xué)像第一定律。射青盾忍熱力學(xué)第二鑰定律是在能焦量守恒定律穩(wěn)建立之后，森在探討熱力伶學(xué)的宏觀過跌程中而得出喬的一個重要脅的結(jié)論。養(yǎng)垃挺帆蘆1834炮年，卡諾去谷世兩年后，懼卡諾的《談巷談火的動力恐和能發(fā)動這架種動力的機(jī)腔器》才有了財?shù)谝粋€認(rèn)真觸的讀者巖----?？死陕。ㄍ蹷enoi諷tPau唐lEmi蹦leCl燒apeyr靈on,17川99-18種64芝）（右圖）恰。他比卡諾丑低幾個年級立。他在學(xué)院貸出版的雜志棋上發(fā)表了題躍為《論熱的痕動力》的論借文，用脂P呀－旁V瘡曲線翻譯了固卡諾循環(huán)，乒但未引起學(xué)伏術(shù)界的注意俯。翻世蓬籍布投英國物理學(xué)吐家開爾文（沸Lord賤Kelvi洪n著，倚1824-籠1907耽）（左圖）末在法國學(xué)習(xí)餃時，偶爾讀徹到克拉派隆夕的文章，才效知道有卡諾他的熱機(jī)理論伶。然而，他趨找遍了各圖擴(kuò)書館和書店企，都無法找洪到卡諾的肉1824驅(qū)年論著。實營際上，他根心據(jù)克拉派隆挽介紹卡諾理裹論寫的《建欄立在卡諾熱潤動力理論基勞礎(chǔ)上的絕對吸溫標(biāo)》一文竿在火1848納年發(fā)表。煉1849溫年，開爾文淡終于弄到一苗本他盼望已協(xié)久的卡諾著慶作。敞1851佩年開爾文從賢熱功轉(zhuǎn)換的辛角度提出了腐熱力學(xué)第二絨定律的另一僻種說法，不度可能從單一頌熱源取熱，悟使之完全變守為有用功而智不產(chǎn)生其他駛影響；或不浮可能用無生得命的機(jī)器把粘物質(zhì)的任何火部分冷至比騰周圍最低溫清度還低，從債而獲得機(jī)械累功。濁鎮(zhèn)家熄晃怖技仗德國物理學(xué)改家克勞修斯讓（池Rudol撈phJu幼lius賽Emman失uelC墾lausi粉us,18仙22-18閘88您）（右圖）手一直沒弄到饒卡諾原著，載只是通過克練拉派隆和開惱爾文的論文爪熟悉了卡諾亭理論。尋1850浴年克勞修斯本從熱量傳遞羅的方向性角火度提出了熱息力學(xué)第二定謙律的表述：她熱量不可能醒自發(fā)地、不連花任何代價鬼地從低溫物股體傳向高溫核物體，他還合首先提出了土熵的概念。廣跟孟削蜻英國物理學(xué)罷家克拉克佛.蠢麥克斯韋（僻James賊Cler迷kMax行well白，盤1831艷～提1879利）（左圖）碑是經(jīng)典電磁訂理論的奠基領(lǐng)人。但他興伸趣廣泛，才簽智過人，不菌但是建立各搬種模型來類診比不同物理汗現(xiàn)象的能手揮，更是運(yùn)用艘數(shù)學(xué)工具來墊分析物理問們題的大師。劍他在熱力學(xué)勸領(lǐng)域中也做刮出了貢獻(xiàn)。夢1859五年他用統(tǒng)計矩方法導(dǎo)出了畫處于熱平衡老態(tài)中的氣體界分子的圣“擱麥克斯韋速餅率分布律圓”魯。雙丑妨遵共1877濾年，奧地利洽物理學(xué)家玻觀爾茲曼（哭Ludwi際gEdu穩(wěn)ardB捎oltzm碎ann造，以1兇844我～您1906百）（右圖）乒發(fā)現(xiàn)了宏觀莫的熵與體系來的熱力學(xué)幾元率的關(guān)系。地他在使科學(xué)搖界接受熱力子學(xué)理論、尤域其是熱力學(xué)食第二定律方惜面立下了汗噸馬功勞。既其伴裙襲拼旱1906煎年，德國物俘理化學(xué)家能鉆斯特（吹Walth默erHe衣rmann孟Nern注st,18愈64葵～薄1941祝）（左圖）旁根據(jù)對低溫隱現(xiàn)象的研究厭，得出了熱廊力學(xué)第三定主律，人們稱紙之為冠“扮能斯特?zé)岫ㄑ屠砝铩闭?，有效地解稈決了計算平樣衡常數(shù)問題攝和許多任務(wù)聾業(yè)生產(chǎn)難題項，因此獲得誓了來1920州年諾貝爾化誦學(xué)獎。主要邀著作有：《門新熱定律的臘理論與實驗留基礎(chǔ)》等。愛孤狠世錯德國物理學(xué)熊家普朗克啦(Max巾Karl旺Ernst鋤Ludw疑igPl觸anck,遷1858拳～軋1947)顯（右圖）是簡量子物理學(xué)比的開創(chuàng)者和嗎奠基人，他侵早期的研究轟領(lǐng)域主要是薄熱力學(xué)，他騎的博士論文柜就是《論熱跳力學(xué)的第二瘋定律》。他之在能斯特研俊究的基礎(chǔ)上到，利用統(tǒng)計炎理論指出：挽各種物質(zhì)的線完美晶體在季絕對零度時未熵為零。信1911答年普朗克也蒼提出了對熱橡力學(xué)第三定即律的表述，嘩即常“鍵與任何等溫妹可逆過程相似聯(lián)系的熵變笑，隨著溫度惕的趨近于零喚而趨近于零貼”悔。精疾齡焰露輝夫云打通常是將熱希力學(xué)第一定直律及第二定好律作為熱力染學(xué)的基本定南律，但有時炕增加能斯特冷定理當(dāng)作第歇三定律，又央有時將溫度是存在定律當(dāng)喬作第零定律畝。井疾熱力學(xué)第零術(shù)定律用來作遇為進(jìn)行體系雨測量的基本風(fēng)依據(jù)，其重揭要性在于它俗說明了溫度界的定義和溫碧度的測量方擺法。表述如蓋下：謊磁1.導(dǎo)可以通過使概兩個體系相樂接觸，并觀狹察這兩個體貍系的性質(zhì)是彎否發(fā)生變化顛而判斷這兩潮個體系是否玩已經(jīng)達(dá)到平肆衡。蝴2.秩當(dāng)外界條件犧不發(fā)生變化劍時，已經(jīng)達(dá)是成熱平衡狀漠態(tài)的體系，炒其內(nèi)部的溫濤度是均勻分飛布的，并具可有確定不變各的溫度值。響3.經(jīng)一切互為平摩衡的體系具無有相同的溫墊度，所以，鬧一個體系的固溫度可以通端過另一個與薯之平衡的體行系的溫度來軌表達(dá)；或者飼也可以通過蜻第三個體系吐的溫度來表六達(dá)。坐栽熱力學(xué)發(fā)展馬史一、簡介：就人類很早就模對熱有所認(rèn)今識，并加以醬應(yīng)用。但是扎將熱力學(xué)當(dāng)要成一門科學(xué)宋且有定量的督研究，則是豈由制17緩世紀(jì)末開始欄的，也就是惰在溫度計制堵造的技術(shù)成懲熟以后，才綁真正開啟了媽對熱力學(xué)的創(chuàng)研究。釋摟熱力學(xué)發(fā)展繪史，基本上伯就是熱力學(xué)解與統(tǒng)計力學(xué)膀的發(fā)展史，侍約可分成四勵個階段：逐熔第一個階段茶：宜17遵世紀(jì)末到掀19顫世紀(jì)中葉般掉此時期累積槍了大量的實灰驗與觀察的真結(jié)果，并制弱造出蒸氣機(jī)尚，對于視"廊熱凈(Heat向)"面的本質(zhì)展開拒研究與爭論嫌，為熱力學(xué)何的理論建立君作好了暖身驅(qū)。在旱19草世紀(jì)前半葉若，首先出現(xiàn)限了卡諾理論浮，熱機(jī)理論庭(愿第二定律的權(quán)前身詳)慢和功熱互換扔的原理未(懲第一定律的遺基礎(chǔ)沉)腐。這一階段央的熱力學(xué)還面留在描述熱杏力學(xué)的現(xiàn)象蛇上，并未引彈進(jìn)任何的數(shù)擋學(xué)算式。廈渣第二個階段香：導(dǎo)19厲世紀(jì)中到臣19號世紀(jì)阻70胞年代末羅桂此階段熱力翻學(xué)的第一定愉律和第二定希律已完全理梨論化。由于拳功熱互換原另理建立了熱鄭力學(xué)第一定擴(kuò)律，由第一點定律和卡諾鑒理論的結(jié)合勇，導(dǎo)致熱力餐學(xué)第二定律泳的成熟。另某一方面，以戲牛頓力學(xué)為析基礎(chǔ)的氣體賄動力論也開藝始發(fā)展，但騎這期人們并甚不了解熱力琴學(xué)與氣體動感力論之間的級關(guān)連。蘭第三個階段束：尼19刮世紀(jì)支70酷年末到牢20游世紀(jì)初葡這個時間內(nèi)屋，首先由波瞧茲曼將熱力猜學(xué)與分子動蝶力學(xué)的理論灣結(jié)合，而導(dǎo)座致統(tǒng)計熱力鏈學(xué)的誕生，蛇同時他也提管出非平衡態(tài)探的理論基礎(chǔ)徑，至板20婆世紀(jì)初吉布飼斯融(Gibb聰s)鄭提出系綜理曬論建立統(tǒng)計千力學(xué)的基礎(chǔ)布。搭臨第四個階段秧：充20睡世紀(jì)圖30班年代到今加主要是量子茶力學(xué)的引進(jìn)盤而建立了量輸力統(tǒng)計力學(xué)榆，同時非平咳衡態(tài)理論更形進(jìn)一步的發(fā)雞展，形成了批近代理論與儀實驗物理學(xué)毅中最重要的莫一環(huán)。寫摩二、溫度計崗的發(fā)展：蹈1593險年：意大利吵伽利略建造金了第一支溫沸度計，如上軍圖：辛骨此空氣為測芒溫物質(zhì)由玻潤璃泡內(nèi)空氣妨的熱脹冷縮柳來指示冷暖疑。膝1632摟年：法國者Jean皇Rey倘，將伽利略顯的溫度計倒沉轉(zhuǎn)過來，并稈注入水，以全水為測溫物沃質(zhì)。利用水俊的熱脹冷縮柜來表示溫度投高低，但管腳子是開口的剖，因而水會膽不斷蒸發(fā)。默1657墳?zāi)辏何挥谝獾湸罄?，佛羅艘倫薩的西門唱圖科學(xué)院的架院士，改用脅酒精為測溫猾物質(zhì)，并將壁玻璃管的開貼口封閉，除叛了避免酒精班蒸發(fā)同時不嫌受大氣壓力漿影響的溫度稅計，同時選診擇了最高和暖最低的溫度狀固定點。更航1659水年：巴黎天港文學(xué)家眾Boull給iau跑將西門圖院膝士傳到法國氧的溫度計充對以水銀，而追制造出第一劣支水銀溫度坊計。眉1660歐年到序1700樓年期間：博胖伊爾恭(Boyl筑e)董和其助理虎歪克疫(Hook緩e)械，甚至牛頓任均體認(rèn)到制康定溫標(biāo)的重睬要性，雖然多他們現(xiàn)代溫亂度計沒有采憑用制定的溫匯標(biāo)但他們對壯溫度計的發(fā)卻展是非常重勝要的。血圓1702徑年：阿蒙頓仿(Amon抹tons)傍仿伽利略的蓄方法制出一卸個裝有水銀癢的商U布型且與大氣亡壓力無關(guān)的英氣體溫度計身，與現(xiàn)今標(biāo)傷準(zhǔn)氣體溫度湊計相近。舒奇1714危年：拘Fahre唇nheit滲，荷蘭氣象王學(xué)家，制作盾出第一批刻代度可靠的溫余度計短(激有水銀的，鈔也有酒精的半)父。他選定三俗個溫度固定辱點，拴(1)炕零度為冰水踢和氯化銨的傍混合物，蠅(2)32尼度為冰水混翠合的溫度。嚼(3)96跑度為人體的份溫度，攔這就是華氏覆溫標(biāo)，童℉各。新1724蠅年他測量水割的沸點為未212吳度，同時他束還證明了沸嶺點會隨大氣釀壓力變化。醒現(xiàn)代人以冰駐在標(biāo)準(zhǔn)氣壓筆下的沸點標(biāo)早以輔180辮刻度是為華紀(jì)氏溫標(biāo)。妹熄1742倉年：瑞典天疤文學(xué)家耗Celsi腹us換，引進(jìn)百分訊刻度法。他短把水的沸點沫定為借0武度，水的冰淺點定為忠100服度，此即所畝謂攝氏溫標(biāo)恩。其同事嬌Strom缸er阿將此兩溫度鋸值倒過來即熱近代所用的思攝氏溫標(biāo)。宰到此為止，精溫度計算是婚定型了。詠露問：近代的將溫度計有那表些種類呢瀉??同眾三、熱量概用念的演進(jìn)：貸人們長久以搖來對溫度和椅熱量的概念輔混淆不清。哄多數(shù)人以為躲物體冷熱的也程度代表著騙物體所含熱顯的多寡。井首先德國膝Stahl努教授提出熱堡是一種燃素退，后來荷蘭換Boerh據(jù)aave黑教授甚至說犁熱是一種物津質(zhì)。雖然熱疲是一種物質(zhì)糞的說法不正銀確，但嘩Boerh突aave透教授將寶40迅℉覽冷水與同質(zhì)屈量河80膽℉與熱水相混而爛得凡60根℉點的水，卻隱棚射地得到熱借量守恒的一抽個簡單定則判。不過對于撿不同質(zhì)量，滴甚至不同物虜質(zhì)的冷熱物廚體混合，他項就難以解釋駁了。厘另一類的人桂如般Hooke則，就認(rèn)為熱練是物質(zhì)各部婦激烈的運(yùn)動應(yīng)，牛頓也認(rèn)現(xiàn)為熱是粒子座的運(yùn)動。屠歉1740議年左右，俄疼彼得堡科學(xué)妙院院士克拉塑夫特提出冷梅水、熱水混叮合的公式，宴認(rèn)為混合后奉溫度狀(撲當(dāng)時稱之為舍熱么)拐為貼其中長c1,c2志為數(shù)據(jù)設(shè)fitti牛ng醬的系數(shù)，以犯當(dāng)今的眼光等來看，可以圓視為比熱。淡泥1750族年由德移民茄到彼得堡的叛Richm擔(dān)ann知院士也做了臣一系列熱量搞測的研究，狐他將不同溫關(guān)度的水混合壩，研究熱量慕的損失，并先改進(jìn)克拉夫廚特的公式：煙匆此公式雖不肝正確，但他襖卻指混合前減后，熱量要為相等的概念傾。轎[測插曲，彼Richm逆ann母為重復(fù)笛Frank去lin乘的實驗時不盜幸被雷打死傻]你狡1755礙年，液Lambe延rt拜院士才將熱宜量與溫度的新概念加以區(qū)顛別和澄清。院真正對熱量坊測量工作有冊巨大貢獻(xiàn)的橋是英化學(xué)教圾授松J.Bl班ack俯。他不僅成命功的澄清了握溫度和熱量何這兩個概念澆，同時提出喜相變時潛熱薯的概念，并秤暗示出不同相物質(zhì)具有不嶼同的腦"控?zé)崛萘繙?猶。而他的學(xué)坑生值W.Ir剪vine胞正確提出熱甚容量的概念劍。知1777穿年化學(xué)家拉頂瓦錫紡(Lavo繩isier惑)鉛和拉普拉斯希(Lapl絕ace)包設(shè)計了一個雹所謂拉普拉師斯冰量熱器蘭，可以正確需測出熱容量拖和潛熱。封畜1784蜘年麥哲倫拉(Mage企llan)撕引進(jìn)比熱的曠術(shù)語，同一凱時期威爾克膚(Wilc蘇ke)愁提出若把水掃的比熱是為干1峽，則可以定筐出其他物質(zhì)府的比熱。市山但是在這一總段期間人們塔依然認(rèn)為拉謀瓦錫提出熱濕是一種物質(zhì)課是正確的。夜竹1789徐年出生于美葬國后到英國第又到德國而勒受封的幫Count玩Rumf孩ord[竟原名灶Benja興ninT天homps額on]無在慕尼黑兵君工廠監(jiān)督大古炮鉆孔，發(fā)丸現(xiàn)熱是因摩眨擦而產(chǎn)生，蠟因斷言，熱俊不是物質(zhì)而泡是來自運(yùn)動獄。索際1799奸年英國化學(xué)嗽家后來的首撐任皇家研究評院院長戴維版(Davy蛋)稼在維持冰點倦的真空中容原器中進(jìn)行摩融擦的實驗，報發(fā)現(xiàn)即使是脅兩塊冰相互捉摩擦也有些鴨冰熔化成水確，所以鉤Davy畜認(rèn)為摩擦引制起物體微粒塵的振動，而教這種振動就蜜是熱。飼潮雖然有總Count躍Rumf森ord鞋和疼Davy那教授極力否村定熱是一種絹物質(zhì)說法，響但是仍無法碼改變?nèi)藗冋J(rèn)裹為熱是一種映物質(zhì)的概念菊，直到鎮(zhèn)19綠世紀(jì)中葉以隊后，遺Carno革t稈身后楊50鵝年其理論再孟被人們重視瓶加上德國苦Mayer否醫(yī)師和英國給物理學(xué)家進(jìn)弓耳暢(J.D.篇Joul勞e)稀的努力才改北變了人們的揀觀念，促使疫了第一定律對和第二定律悔成熟的產(chǎn)生忠。鹿續(xù)四、能量守閣恒與功能互豎換：攝首先談涼Carno他t那這個人。摟Carno婆t(179追6-183社2)自祇活了繳36賺歲，活于拿補(bǔ)破侖末期時顛代。暫1832罩他先患猩紅經(jīng)熱，又得了死腦膜炎最后逮死于霍亂，牲所以幾乎所籃有研究數(shù)據(jù)潑都被燒毀了災(zāi)。其弟于其征死后拿46貞年供(1878等年哈)亡將其部份手棕稿交給法科敗學(xué)院。其中冠他還計算熱覺動當(dāng)量的數(shù)積值，約笑365k盾gw驚．逢m/kca采l吃，遇(離現(xiàn)今用的數(shù)職值是強(qiáng)4.187綠Joul窩e/cal塑)熔，他明白指誘出熱不是一沈種物質(zhì)而是蜻一種能量的循形成，雖然掃他是最早有弟熱力學(xué)中能深量守恒概念皆的人，但由嚇于晚了近謝50蠻年，其間有偉J.R.韻Mayer尿和焦耳提出歉功能互換的填原理，故一羨般都不把掘Carno達(dá)t霧視為能量守脫恒定律的創(chuàng)姐始人。且船1878辦年時第一定熱律和第二定筍律皆已完成你了。優(yōu)槽J.R.癢Mayer棵是一德國的怕醫(yī)生，但對悠行醫(yī)興趣不隱大，他沒有郵實驗設(shè)備，荒更沒有從當(dāng)嘴代任何物理識學(xué)家取得幫燒助，是一個肆獨(dú)立研究的概工作者。湖1840煙年左右，諷Mayer優(yōu)的第一篇論鍋文寄給德國休物理年鑒，種文中提出能披量守恒和轉(zhuǎn)漸換的概念，索認(rèn)為運(yùn)動，橫熱、電等都霉可以歸結(jié)為貓一種力的現(xiàn)哨象，它們有寄一定的規(guī)律穩(wěn)轉(zhuǎn)換，但此孔論文被退回兄并未發(fā)表。壘1842彎年東Mayer稻不死心又投侮稿到化學(xué)和種藥學(xué)年鑒上不，除了重述刃能量守恒的欺概念，并提襲出熱可以作團(tuán)功，功也可白以產(chǎn)生熱的堆能量等價的扔觀念，并根博據(jù)比熱實驗獎數(shù)據(jù)推出熱廚功當(dāng)量頓1kca揮l=365袖kgw箏．優(yōu)m干，此文也未即受重視，于嘉是村1845畝年自費(fèi)印發(fā)撓了第三篇論竟文，且明確派指出是如何撐計算熱功當(dāng)黨量的，是氣打體在等壓膨辨脹過程中所第作的功等于倍定壓下所吸舍數(shù)熱量與定倡容下所吸數(shù)圍的熱量之差唐。后來稱猾Cp-Cv躬=R規(guī)為重Mayer爹公式。因為浪Mayer街所用推理方蒼法無法為當(dāng)?shù)甏怂?xí)慣鴉，同時又與列焦耳發(fā)生誰襲是第一個發(fā)美現(xiàn)能量守恒掃的人的爭議末，加上兩個飲小孩先后夭達(dá)折，一連串柄打擊導(dǎo)致精莫神失常，在漸精神病院受而盡折磨。鍋英國剝J.P.眉焦耳卡(Dalt勇on千的學(xué)生頭)掌，花了將近搏40行年的時間來恨證明由功轉(zhuǎn)丸換成熱時，謝功和所產(chǎn)生敘熱之比是一顯個恒定的值叼，即熱功當(dāng)硬量。從碧1843案年發(fā)表了一技系列論文描亞述如何測熱緞功當(dāng)量遲(碌