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    熱學史ppt

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    熱學史ppt

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    這是熱學史ppt下載,主要介紹了溫度的定義和熱機的研制;對溫度的研究;熱機的發展;量熱學和熱傳導理論的建立;熱力學第一定律的建立;分子運動論的發展,歡迎點擊下載。


    2.熱機的發展
      “蒸汽機是一個真正的國際發明,而這個事實又證實了一個巨大的歷史進步。”
    1695年,法國人巴本第一個發明蒸汽機,但操作不便,不安全。
    1705年,鈕科門和科里制造了新蒸汽機,有一定實用價值,但用水冷卻氣缸,能量損失很大。
    1769年,英國技工瓦特改進了鈕科門機,加了冷凝器,使機器運作由斷續變連續,從而蒸汽機的使用價值大大提高,導致了歐洲的工業革命。
    1785年,熱機被應用于紡織。
    1807年,熱機被美國人富爾頓應用于輪船,1825年被用于火車和鐵路。
    3.量熱學和熱傳導理論的建立
      在18世紀前半葉,人們對什么是溫度,什么是熱量的概念含糊不清,熱學要發展,有關熱學的一系列概念就需要有科學的定義。
      經彼得堡院士里赫曼于1744年開始,英國人布拉克和他的學生伊爾文等逐步工作,終于在1780年前后,溫度、熱量、熱容量、潛熱等一系列概念都已形成。
    4.熱本性說的爭論
      1)認為熱是一種物質,即熱質說。     代表人物:伊壁鳩魯、付里葉、卡諾。
     2) 認為熱是物體粒子的內部運動。     代表人物:笛卡爾、胡克、羅蒙諾索夫,倫福德。
     他們認為:“盡管看不到,也不能否定分子運動是存在的。”
    二、熱力學第一定律的建立
    (一)定律誕生的背景
      1)為蒸汽機的進一步發展,迫切需要研究熱和功的關系,以提高熱機效率,適應生產力發展的需要。
      2)能量轉化與守恒思想的萌發
      俄國的赫斯,1836年:“不論用什么方式完成化合,由此發出的熱總是恒定的。”
      1830年,法國薩迪·卡諾:“準確地說,它既不會創生也不會消滅,實際上,它只改變了它的形式。”
     但卡諾患了猩紅熱,腦膜炎,不幸又雪上加霜,患了流行性霍亂,于1832年去世?ㄖZ的這一思想,在1878年才公開發表,但熱力學第一定律已建立了!
    (二)確立能量轉化與守恒定律的三位科學家
      德國的邁爾(1814-1878)
      邁爾曾是一位隨船醫生,在一次駛往印度尼西亞的航行中,給生病的船員做手術時,發現血的顏色比溫帶地區的新鮮紅亮,這引起了邁爾的沉思。
      他認為,食物中含有的化學能,可轉化為熱能,在熱帶情況下,機體中燃燒過程減慢,因而留下了較多的氧。邁爾的結論是:“因此力(能量)是不滅的,而是可轉化的,不可稱量的客體”。
      邁爾在1841年、1842年撰文發表了他的觀點,在1845年的論文中,更明確寫道:“無不能生有,有不能變無。”
      “在死的或活的自然界中,這個力(能)永遠處于循環和轉化之中。”
      邁爾是將熱學觀點用于有機世界研究的第一人。
     恩格斯對邁爾的工作給予很高的評價。
    亥姆霍茲
         德國科學家,他認為,大自然是統一的,自然力(即能量)是守恒的。
         1847年,發表著名論文《力的守恒》,把能量概念從機械運動推廣到普遍的能量守恒。
    焦耳的實驗研究
      焦耳是英國著名的實驗物理學家,家境富裕。16歲在名家道爾頓處學習,使他對科學濃厚興趣。
      當時電機剛出現,焦耳在1841年發表文章指出:“熱量與導體電阻和電流平方成正比。”這就是著名的焦耳——楞次定律。
      探求熱和得到的或失去的機械功之間是否存在一個恒定的比值,又成了焦耳感興趣的問題。
      1845年,焦耳為測定機械功和熱之間的轉換關系,設計了“熱功當量實驗儀”,并反復改進,反復實驗。
      1849年發表《論熱功當量》。
      1878年發表《熱功當量的新測定》,最后得到的數值為423.85公斤·米/千卡。
      焦耳測熱功當量用了三十多年,實驗了400多次,付出大量的辛勤勞動。
    能量守恒和轉化定律是自然界基本規律,恩格斯曾將它和進化論、細胞學說并列為三大發現。
       熱力學第一定律建立的成因
     。保├碚——邁爾
      邁爾是明確提出“無不能生有”,“有不能變無”的能量守恒與轉化思想的第一人。而這理論正是建立熱力學第一定律的基礎。
     。玻⿲嶒——焦耳
      由于焦耳精心嚴謹地進行了熱功當量測定等一系列實驗,奠定了熱力學第一定律的實驗基礎,得到了人們的認同。
     。常┮慌茖W家的不懈努力
      亥姆霍茲將能量守恒定律第一次以數學形式提出來,而卡諾、賽貝等人也都有過這方面的見解。
     。矗┱f明了客觀條件成熟,相應的自然規律一定會發現。
    熱力學第二定律的建立:在實際情況中,并不是所有滿足熱力學第一定律的過程都能實現,比如熱不會自動地由低溫傳向高溫,過程具有方向性。這就導致了熱力學第二定律的出臺?藙谛匏、開爾文、玻爾茲曼等科學家為此做了重要貢獻。1917年,能斯特進一步提出“絕對零度是不可能達到的”熱力學第三定律。
    三分子運動論的發展
    一、早期的分子運動論
      1)德莫克里特(公元前460-前371):認為物質皆由各種不同微粒組成。
      2)1658年,伽桑狄提出,物質是由分子構成的。
    二、克勞修斯的理想氣體分子模型
      1857年發表《論熱運動的類型》的文章,,以十分明晰和信服的推理,建立了理想氣體分子模型和壓強公式,引入了平均自由程的概念。
    三、麥克斯韋的貢獻
      1860年,麥克斯韋發表了《氣體動力論的說明》,第一次用概率的思想,建立了麥克斯韋分子速率分布律。
     
     
    四、玻爾茲曼的工作
      在麥氏速率分布率的基礎上,第一次考慮了重力對分子運動的影響,建立了更全面的玻爾茲曼分布律,建立了知名過程方向性的玻爾茲曼H定理,建立了玻爾茲曼熵公式。
    五、統計物理學的創立
      在克勞修斯、麥克斯韋、玻爾茲曼研究的基礎上,吉布斯提出:“熱力學的發現基礎建立在力學的一個分支上”,吉布斯由此建立了統計力學。
      1902年發表了《統計力學的基本理論》,建立了完整的“系綜理論”。
     

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    《熱學史ppt》是由用戶渡鶴影于2018-01-25上傳,屬于化學課件PPT。

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