热力学发展史

1、要求：1、30个PPT左右2、画面清晰明了3、相关图图片不少少于是110张4、每个画画面文字字总数不不超过880个，配配备解说说稿5、3人组组成一小小组资料如下：热力学第一一定律（能能量守恒恒定律）：英国杰杰出的物物理学家家焦耳、德德国物理理学家亥亥姆霍兹兹等1、我们既既不能创创造，也也不能消消灭能量量。宇宙宙中的能能量总和和一开始始便是固固定的，而而且永远远不会改改变，但但它可以以从一种种形式转转化为另另一种形形式。一一个人、一一幢摩天天大楼、一一辆汽车车或一棵棵青草，都都体现了了从一种种形式转转化成为为另一种种形式的的能量。高高楼拔地地而起，青青草的生生成，都都耗费了了在其他他地方聚聚集起

2、来来的能量量。高楼楼夷为平平地，青青草也不不复生长长，但它它们原来来所包含含的能量量并没有有消失，而而只是被被转移到到同一环环境的其其他所在在去了。我我们都听听说过这这么一句句话：太太阳底下下没有新新鲜东西西。要证证实这一一点你只只需呼吸吸一下，你你刚才吸吸进了曾曾经让柏柏拉图吸吸进过的的50000万个个分子。2、宇宙的的能量总总和是个个常数，总总的熵是是不断增增加的。熵熵是不能能再被转转化做功功的能量量的总和和的测定定单位。这这个名称称是由德德国物理理学家鲁鲁道尔夫夫克劳修修斯于118688年第一一次造出出来的。蒸蒸汽机之之所以能能做功，是是因为蒸蒸汽机系系统里的的一部分分很冷，而而另一部部

3、分却很很热。换换一句话话说，要要把能量量转化为为功，一一个系统统的不同同部分之之间就必必须有能能量集中中程度的的差异(即温差差)。当能能量从一一个较高高的集中中程度转转化到一一个较低低的集中中程度(或由较较高温度度变为较较低温度度)时，它它就做了了功。更更重要的的是每一一次能量量从一个个水平转转化到另另一个水水平，都都意味着着下一次次能再做做功的能能量就减减少了。比比如河水水越过水水坝流入入湖泊。当当河水下下落时，它它可被用用来发电电，驱动动水轮，或或做其他他形式的的功。然然而水一一旦落到到坝底，就就处于不不能再做做功的状状态了。在在水平面面上没有有任何势势能的水水是连最最小的轮轮子也带带不动

4、的的。这两两种不同同的能量量状态分分别被称称为“有效的的”或“自由的的”能量，和和“无效的的”或“封闭的的”能量。熵熵的增加加就意味味着有效效能量的的减少。每每当自然然界发生生任何事事情，一一定的能能量就被被转化成成了不能能再做功功的无效效能量。被被转化成成了无效效状态的的能量构构成了我我们所说说的污染染。许多多人以为为污染是是生产的的副产品品，但实实际上它它只是世世界上转转化成无无效能量量的全部部有效能能量的总总和。耗耗散了的的能量就就是污染染。既然然根据热热力学第第一定律律，能量量既不能能被产生生又不能能被消灭灭，而根根据热力力学第二二定律，能能量只能能沿着一一个方向向即耗耗散的方方向转化

5、，那那么污染染就是熵熵的同义义词。它它是某一一系统中中存在的的一定单单位的无无效能量量。在19世世纪早期期，不少少人沉迷迷于一种种神秘机机械第一类类永动机机的制造造，因为为这种设设想中的的机械只只需要一一个初始始的力量量就可使使其运转转起来，之之后不再再需要任任何动力力和燃料料，却能能自动不不断地做做功。在在热力学学第一定定律提出出之前，人人们一直直围绕着着制造永永动机的的可能性性问题展展开激烈烈的讨论论。直至至热力学学第一定定律发现现后，第第一类永永动机的的神话才才不攻自自破。热力力学第一一定律是是能量守守恒和转转化定律律在热力力学上的的具体表表现，它它指明：热是物物质运动动的一种种形式。这

6、这说明外外界传给给物质系系统的能能量（热热量），等等于系统统内能的的增加和和系统对对外所作作功的总总和。它它否认了了能量的的无中生生有，所所以不需需要动力力和燃料料就能做做功的第第一类永永动机就就成了天天方夜谭谭式的设设想。热力学第二二定律：1、没有某某种动力力的消耗耗或其他他变化，不不可能使使热从低低温转移移到高温温（不可可能把热热量从低低温物体体传到高高温物体体而不引引起其他他变化或或热量只只能自发发地从高高温物体体传向低低温物体体，而不不可能从从低温物物体传向向高温物物体而不不引起其其他变化化）。（德德国物理理学家鲁鲁道尔夫夫克劳修修斯18850）2、不可能能从单一一热源吸吸取热量量，使

7、之之完全变变成有用用功而不不产生其其他影响响（从单单一热源源吸取热热量完全全转化成成有用功功而不引引起其他他影响则则是不可可能的）。（英英国物理理学家开开尔文（原原名汤姆姆逊）118511年）3、我国有有一句成成语“覆水难难收”，其实实是“覆水不不收”。脸盆盆里的水水泼到地地上，是是不可能能再收回回来的，这这也可以以看作是是热力学学第二定定律的一一种表述述形式。第二类永永动机：一种从从海水吸吸取热量量，利用用这些热热量做功功的机器器。第二二类永动动机是不不可能实实现的，不不可能造造成的。这这是因为为从海水水吸收热热量做功功，就是是从单一一热源吸吸取热量量使之完完全变成成有用功功并且不不产生其其

8、他影响响。利用用致冷机机就可以以把热量量从低温温物体传传向高温温物体，但但是外界界必须做做功。热力学第三三定律：1、各种物物质的完完美晶体体在绝对对零度时时熵为零零。2、与任何何等温可可逆过程程相联系系的熵变变，随着着温度的的趋近于于零而趋趋近于零零。3、绝对零零度不可可达到但但可以无无限趋近近。人类最伟大大的十个个科学发发现之九九：热力力学四大大定律18世纪，卡卡诺等科科学家发发现在诸诸如机车车、人体体、太阳阳系和宇宇宙等系系统中，从从能量转转变成“功”的四大大定律。没没有这四四大定律律的知识识，很多多工程技技术和发发明就不不会诞生生。 热力学的四四大定律律简述如如下：热力学第零零定律如果果

9、两个热热力学系系统中的的每一个个都与第第三个热热力学系系统处于于热平衡衡(温度相相同)，则它它们彼此此也必定定处于热热平衡。热力学第一一定律能量量守恒定定律在热热学形式式的表现现。热力学第二二定律力学学能可全全部转换换成热能能， 但是热热能却不不能以有有限次的的实验操操作全部部转换成成功 (热机不不可得)。热力学第三三定律绝对对零度不不可达到到但可以以无限趋趋近。法国物理学学家卡诺诺（Niicollas Leoonarrd SSadii Caarnoot,11796618223）(左图)生于巴巴黎。其其父L.卡诺是是法国有有名的数数学家、将将军和政政治活动动家，学学术上很很有造诣诣，对卡卡诺的

10、影影响很大大。 卡诺身处蒸蒸汽机迅迅速发展展、广泛泛应用的的时代，他他看到从从国外进进口的尤尤其是英英国制造造的蒸汽汽机，性性能远远远超过自自己国家家生产的的，便决决心从事事热机效效率问题题的研究究。他独独辟蹊径径，从理理论的高高度上对对热机的的工作原原理进行行研究， 以期得到普遍性的规律；1824年他发表了名著谈谈火的动力和能发动这种动力的机器（右图），书中写道：“为了以最普遍的形式来考虑热产生运动的原理，就必须撇开任何的机构或任何特殊的工作介质来进行考虑，就必须不仅建立蒸汽机原理，而且建立所有假想的热机的原理，不论在这种热机里用的是什么工作介质，也不论以什么方法来运转它们。”卡诺出色地地运

11、用了了理想模模型的研研究方法法，以他他富于创创造性的的想象力力，精心心构思了了理想化化的热机机后称称卡诺可可逆热机机（卡诺诺热机），提提出了作作为热力力学重要要理论基基础的卡卡诺循环环和卡诺诺定理，从从理论上上解决了了提高热热机效率率的根本本途径。 卡诺在这篇篇论文中中指出了了热机工工作过程程中最本本质的东东西：热热机必须须工作于于两个热热源之间间，才能能将高温温热源的的热量不不断地转转化为有有用的机机械功；明确了了“热的动动力与用用来实现现动力的的介质无无关，动动力的量量仅由最最终影响响热素传传递的物物体之间间的温度度来确定定”，指明明了循环环工作热热机的效效率有一一极限值值，而按按可逆卡卡

12、诺循环环工作的的热机所所产生的的效率最最高。实实际上卡卡诺的理理论已经经深含了了热力学学第二定定律的基基本思想想，但由由于受到到热质说说的束缚缚，使他他当时未未能完全全探究到到问题的的底蕴。1832年年8月24日卡诺因因染霍乱乱症在巴巴黎逝世世，年仅仅36岁。按按照当明明的防疫疫条例，霍霍乱病者者的遗物物一律付付之一炬炬。卡诺诺生前所所写的大大量手稿稿被烧毁毁，幸得得他的弟弟弟将他他的小部部分手稿稿保留了了下来，其其中有一一篇是仅仅有211页纸的的论文-关于于适合于于表示水水蒸汽的的动力的的公式的的研究，其其余内容容是卡诺诺在18824-18226年间间写下的的23篇论论文。后来，卡诺诺的学术

13、术地位随随着热功功当量的的发现，热热力学第第一定律律、能量量守恒与与转化定定律及热热力学第第二定律律相继被被揭示的的过程慢慢慢形成成了。热力学第一一定律与与能量守守恒定律律有着极极其密切切的关系系。德国物理学学家、医医生迈尔尔（Juuliuus RRobeert Mayyer，1811418778）（左左图）118400年2月到18841年年2月作为为船医远远航到印印度尼西西亚。他他从船员员静脉血血的颜色色的不同同，发现现体力和和体热来来源于食食物中所所含的化化学能，提提出如果果动物体体能的输输入同支支出是平平衡的，所所有这些些形式的的能在量量上就必必定守恒恒。他由由此受到到启发，去去探索热热

14、和机械械功的关关系。他他将自己己的发现现写成论论力的量量和质的的测定一一文，但但他的观观点缺少少精确的的实验论论证，论论文没能能发表（直直到18881年年他逝世世后才发发表）。迈迈尔很快快觉察到到了这篇篇论文的的缺陷，并并且发奋奋进一步步学习数数学和物物理学。1842年他发表了论无机性质的力的论文，表述了物理、化学过程中各种力（能）的转化和守恒的思想。迈尔是历史上第一个提出能量守恒定律并计算出热功当量的人。但1842年发表的这篇科学杰作当时未受到重视。以后英国杰杰出的物物理学家家焦耳（James Prescort Joule,18181889）（右图）、德国物理学家亥姆霍兹（Hermannvo

15、n Helmholtz,18211894）等人又各自独立地发现了能量守恒定律。1843年年8月21日焦耳在在英国科科学协会会数理组组会议上上宣读了了论磁磁电的热热效应及及热的机机械值论论文，强强调了自自然界的的能是等等量转换换、不会会消灭的的，哪里里消耗了了机械能能或电磁磁能，总总在某些些地 方能得得到相当当的热。焦焦耳用了了近400年的时时间，不不懈地钻钻研和测测定了热热功当量量。他先先后用不不同的方方法做了了4000多次实实验，得得出结论论：热功功当量是是一个普普适常量量，与做做功方式式无关。他他自己118788年与18849年年的测验验结果相相同。后后来公认认值是4427千千克重米每千千

16、卡。这这说明了了焦耳不不愧为真真正的实实验大师师。他的的这一实实验常数数，为能能量守恒恒与转换换定律提提供了无无可置疑疑的证据据。1847年年，亥姆姆霍兹（左左图）发发表论论力的守守恒，第第一次系系统地阐阐述了能能量守恒恒原理，从从理论上上把力学学中的能能量守恒恒原理推推广到热热、光、电电、磁、化化学反应应等过程程，揭示示其运动动形式之之间的统统一性，它它们不仅仅可以相相互转化化，而且且在量上上还有一一种确定定的关系系。能量量守恒与与转化使使物理学学达到空空前的综综合与统统一。将能量守恒恒定律应应用到热热力学上上，就是是热力学学第一定定律。热力学第二二定律是是在能量量守恒定定律建立立之后，在在

17、探讨热热力学的的宏观过过程中而而得出的的一个重重要的结结论。1834年年，卡诺诺去世两两年后，卡卡诺的谈谈谈火的的动力和和能发动动这种动动力的机机器才才有了第第一个认认真的读读者-克克拉派隆隆（Beenoiit PPaull Emmilee Cllapeeyroon,117999-18864）（右右图）。他他比卡诺诺低几个个年级。他他在学院院出版的的杂志上上发表了了题为论论热的动动力的的论文，用用PV曲线翻翻译了卡卡诺循环环，但未未引起学学术界的的注意。英国物理学学家开尔尔文（LLordd Keelviin，18224-119077）（左左图）在在法国学学习时，偶偶尔读到到克拉派派隆的文文章，

18、才才知道有有卡诺的的热机理理论。然然而，他他找遍了了各图书书馆和书书店，都都无法找找到卡诺诺的18824年年论着。实实际上，他他根据克克拉派隆隆介绍卡卡诺理论论写的建建立在卡卡诺热动动力理论论基础上上的绝对对温标一一文在118488年发表表。18849年年，开尔尔文终于于弄到一一本他盼盼望已久久的卡诺诺著作。1851年开尔文从热功转换的角度提出了热力学第二定律的另一种说法，不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。 德国物理学学家克劳劳修斯（Rudolph Julius Emmanuel Clausi

19、us,1822-1888）（右图）一直没弄到卡诺原著，只是通过克拉派隆和开尔文的论文熟悉了卡诺理论。1850年克劳修斯从热量传递的方向性角度提出了热力学第二定律的表述：热量不可能自发地、不花任何代价地从低温物体传向高温物体，他还首先提出了熵的概念。英国物理学学家克拉拉克.麦克斯斯韦（JJamees CClerrk MMaxwwelll，1833118779）（左左图）是是经典电电磁理论论的奠基基人。但但他兴趣趣广泛，才才智过人人，不但但是建立立各种模模型来类类比不同同物理现现象的能能手，更更是运用用数学工工具来分分析物理理问题的的大师。他他在热力力学领域域中也做做出了贡贡献。118599年他用

20、用统计方方法导出出了处于于热平衡衡态中的的气体分分子的“麦克斯斯韦速率率分布律律”。1877年年，奥地地利物理理学家玻玻尔兹曼曼（Luudwiig EEduaard Bolltzmmannn，1844419006）（右右图）发发现了宏宏观的熵熵与体系系的热力力学几率率的关系系。他在在使科学学界接受受热力学学理论、尤尤其是热热力学第第二定律律方面立立下了汗汗马功劳劳。 1906年年，德国国物理化化学家能能斯特（Walther Hermann Nernst,18641941）（左图）根据对低温现象的研究，得出了热力学第三定律，人们称之为“能斯特热定理”，有效地解决了计算平衡常数问题和许多任务业生产

21、难题，因此获得了1920年诺贝尔化学奖。主要著作有：新热定律的理论与实验基础等。德国物理学学家普朗朗克(MMax Karrl EErnsst LLudwwig Plaanckk, 11858819447)（右右图）是是量子物物理学的的开创者者和奠基基人，他他早期的的研究领领域主要要是热力力学，他他的博士士论文就就是论论热力学学的第二二定律。他他在能斯斯特研究究的基础础上，利利用统计计理论指指出：各各种物质质的完美美晶体在在绝对零零度时熵熵为零。1911年普朗克也提出了对热力学第三定律的表述，即“与任何等温可逆过程相联系的熵变，随着温度的趋近于零而趋近于零”。 通常是将热热力学第第一定律律及第二

22、二定律作作为热力力学的基基本定律律，但有有时增加加能斯特特定理当当作第三三定律，又又有时将将温度存存在定律律当作第第零定律律。 热力学第零零定律用用来作为为进行体体系测量量的基本本依据，其其重要性性在于它它说明了了温度的的定义和和温度的的测量方方法。表表述如下下： 1.可以通通过使两两个体系系相接触触，并观观察这两两个体系系的性质质是否发发生变化化而判断断这两个个体系是是否已经经达到平平衡。2.当外界界条件不不发生变变化时，已已经达成成热平衡衡状态的的体系，其其内部的的温度是是均匀分分布的，并并具有确确定不变变的温度度值。3.一切互互为平衡衡的体系系具有相相同的温温度，所所以，一一个体系系的温

23、度度可以通通过另一一个与之之平衡的的体系的的温度来来表达；或者也也可以通通过第三三个体系系的温度度来表达达。 热力学发展展史一、简介：人类很早就就对热有有所认识识，并加加以应用用。但是是将热力力学当成成一门科科学且有有定量的的研究，则则是由117世纪纪末开始始的，也也就是在在温度计计制造的的技术成成熟以后后，才真真正开启启了对热热力学的的研究。 热力学发展展史，基基本上就就是热力力学与统统计力学学的发展展史，约约可分成成四个阶阶段： 第一个阶段段：177世纪末末到199世纪中中叶 此时期累积积了大量量的实验验与观察察的结果果，并制制造出蒸蒸气机，对对于热(Heeat)的本本质展开开研究与与争论

24、，为为热力学学的理论论建立作作好了暖暖身。在在19世纪纪前半叶叶，首先先出现了了卡诺理理论，热热机理论论(第二定定律的前前身)和功热热互换的的原理(第一定定律的基基础)。这一一阶段的的热力学学还留在在描述热热力学的的现象上上，并未未引进任任何的数数学算式式。 第二个阶段段：199世纪中中到199世纪700年代末末 此阶段热力力学的第第一定律律和第二二定律已已完全理理论化。由由于功热热互换原原理建立立了热力力学第一一定律，由由第一定定律和卡卡诺理论论的结合合，导致致热力学学第二定定律的成成熟。另另一方面面，以牛牛顿力学学为基础础的气体体动力论论也开始始发展，但但这期人人们并不不了解热热力学与与气

25、体动动力论之之间的关关连。第三个阶段段：199世纪700年末到到20世纪纪初这个时间内内，首先先由波兹兹曼将热热力学与与分子动动力学的的理论结结合，而而导致统统计热力力学的诞诞生，同同时他也也提出非非平衡态态的理论论基础，至至20世纪纪初吉布布斯(GGibbbs)提提出系综综理论建建立统计计力学的的基础。 第四个阶段段：200世纪300年代到到今主要是量子子力学的的引进而而建立了了量力统统计力学学，同时时非平衡衡态理论论更进一一步的发发展，形形成了近近代理论论与实验验物理学学中最重重要的一一环。 二、温度计计的发展展：1593年年：意大大利伽利利略建造造了第一一支温度度计，如如上图： 此空气气

26、为测温温物质由由玻璃泡泡内空气气的热胀胀冷缩来来指示冷冷暖。1632年年：法国国Jeaan RRey，将将伽利略略的温度度计倒转转过来，并并注入水水，以水水为测温温物质。利利用水的的热胀冷冷缩来表表示温度度高低，但但管子是是开口的的，因而而水会不不断蒸发发。1657年年：位于于意大利利，佛罗罗伦萨的的西门图图科学院院的院士士，改用用酒精为为测温物物质，并并将玻璃璃管的开开口封闭闭，除了了避免酒酒精蒸发发同时不不受大气气压力影影响的温温度计，同同时选择择了最高高和最低低的温度度固定点点。 1659年年：巴黎黎天文学学家Booullliauu将西门门图院士士传到法法国的温温度计充充以水银银，而制制

27、造出第第一支水水银温度度计。1660年年到17700年年期间：博伊尔尔(Booylee)和其其助理虎虎克(HHookke)，甚甚至牛顿顿均体认认到制定定温标的的重要性性，虽然然他们现现代温度度计没有有采用制制定的温温标但他他们对温温度计的的发展是是非常重重要的。 1702年年：阿蒙蒙顿(AAmonntonns)仿仿伽利略略的方法法制出一一个装有有水银的的U型且与与大气压压力无关关的气体体温度计计，与现现今标准准气体温温度计相相近。 1714年年：Faahreenheeit，荷荷兰气象象学家，制制作出第第一批刻刻度可靠靠的温度度计(有水银银的，也也有酒精精的)。他选选定三个个温度固固定点，(1)

28、零度度为冰水水和氯化化铵的混混合物，(2)322度为冰冰水混合合的温度度。(3)966度为人人体的温温度，这就是华氏氏温标，。1724年他测量水的沸点为212度，同时他还证明了沸点会随大气压力变化。现代人以冰在标准气压下的沸点标以180刻度是为华氏温标。 1742年年：瑞典典天文学学家Ceelsiius，引引进百分分刻度法法。他把把水的沸沸点定为为0度，水水的冰点点定为1100度度，此即即所谓摄摄氏温标标。其同同事Sttrommer将将此两温温度值倒倒过来即即近代所所用的摄摄氏温标标。到此此为止，温温度计算算是定型型了。 问：近近代的温温度计有有那些种种类呢? 三、热量概概念的演演进：人们长久

29、以以来对温温度和热热量的概概念混淆淆不清。多多数人以以为物体体冷热的的程度代代表着物物体所含含热的多多寡。首先德国SStahhl教授授提出热热是一种种燃素，后后来荷兰兰Boeerhaaavee教授甚甚至说热热是一种种物质。虽虽然热是是一种物物质的说说法不正正确，但但Boeerhaaavee教授将将40冷水与与同质量量80热水相相混而得得60的水，却却隐射地地得到热热量守恒恒的一个个简单定定则。不不过对于于不同质质量，甚甚至不同同物质的的冷热物物体混合合，他就就难以解解释了。另一类的人人如Hoookee，就认认为热是是物质各各部激烈烈的运动动，牛顿顿也认为为热是粒粒子的运运动。 1740年年左右

30、，俄俄彼得堡堡科学院院院士克克拉夫特特提出冷冷水、热热水混合合的公式式，认为为混合后后温度(当时称称之为热热)为其中c1,c2为为数据ffitttingg 的系系数，以以当今的的眼光来来看，可可以视为为比热。 1750年年由德移移民到彼彼得堡的的Ricchmaann院院士也做做了一系系列热量量测的研研究，他他将不同同温度的的水混合合，研究究热量的的损失，并并改进克克拉夫特特的公式式： 此公式虽不不正确，但但他却指指混合前前后，热热量要相相等的概概念。插曲，RRichhmannn为重重复Frrankklinn的实验验时不幸幸被雷打打死 1755年年，Laambeert院院士才将将热量与与温度的的

31、概念加加以区别别和澄清清。真正对热量量测量工工作有巨巨大贡献献的是英英化学教教授J. Bllackk。他不不仅成功功的澄清清了温度度和热量量这两个个概念，同同时提出出相变时时潜热的的概念，并并暗示出出不同物物质具有有不同的的热容量量。而他他的学生生W. Irvvinee正确提提出热容容量的概概念。1777年年化学家家拉瓦锡锡(Laavoiisieer)和和拉普拉拉斯(LLapllacee)设计计了一个个所谓拉拉普拉斯斯冰量热热器，可可以正确确测出热热容量和和潜热。 1784年年麦哲伦伦(Maagelllann)引进进比热的的术语，同同一时期期威尔克克(Wiilckke)提提出若把把水的比比热是

32、为为1，则可可以定出出其他物物质的比比热。 但是在这一一段期间间人们依依然认为为拉瓦锡锡提出热热是一种种物质是是正确的的。 1789年年出生于于美国后后到英国国又到德德国而受受封的CCounnt RRumffordd 原原名Beenjaaninn Thhomppsonn在慕慕尼黑兵兵工厂监监督大炮炮钻孔，发发现热是是因摩擦擦而产生生，因断断言，热热不是物物质而是是来自运运动。 1799年年英国化化学家后后来的首首任皇家家研究院院院长戴戴维(DDavyy)在维维持冰点点的真空空中容器器中进行行摩擦的的实验，发发现即使使是两块块冰相互互摩擦也也有些冰冰熔化成成水，所所以Daavy认认为摩擦擦引起物

33、物体微粒粒的振动动，而这这种振动动就是热热。 虽然有Coountt Ruumfoord 和Davvy教授授极力否否定热是是一种物物质说法法，但是是仍无法法改变人人们认为为热是一一种物质质的概念念，直到到19世纪纪中叶以以后，CCarnnot身身后500年其理理论再被被人们重重视加上上德国MMayeer医师师和英国国物理学学家进耳耳(J.D. Jouule)的努力力才改变变了人们们的观念念，促使使了第一一定律和和第二定定律成熟熟的产生生。 四、能量守守恒与功功能互换换：首先谈Caarnoot这个个人。CCarnnot(17996-118322)祇活活了366岁，活活于拿破破仑末期期时代。1832

34、他先患猩红热，又得了脑膜炎最后死于霍乱，所以几乎所有研究数据都被烧毁了。其弟于其死后46年(1878年)将其部份手稿交给法科学院。其中他还计算热动当量的数值，约365 kgwm/kcal，(现今用的数值是4.187 Joule/cal)，他明白指出热不是一种物质而是一种能量的形成，虽然他是最早有热力学中能量守恒概念的人，但由于晚了近50年，其间有J.R. Mayer和焦耳提出功能互换的原理，故一般都不把Carnot视为能量守恒定律的创始人。且1878年时第一定律和第二定律皆已完成了。 J.R. Mayyer是是一德国国的医生生，但对对行医兴兴趣不大大，他没没有实验验设备，更更没有从从当代任任何

35、物理理学家取取得帮助助，是一一个独立立研究的的工作者者。18840年年左右，Mayer的第一篇论文寄给德国物理年鉴，文中提出能量守恒和转换的概念，认为运动，热、电等都可以归结为一种力的现象，它们有一定的规律转换，但此论文被退回并未发表。1842年Mayer不死心又投稿到化学和药学年鉴上，除了重述能量守恒的概念，并提出热可以作功，功也可以产生热的能量等价的观念，并根据比热实验数据推出热功当量 1kcal=365kgwm ，此文也未受重视，于是1845年自费印发了第三篇论文，且明确指出是如何计算热功当量的，是气体在等压膨胀过程中所作的功等于定压下所吸数热量与定容下所吸数的热量之差。后来称Cp-Cv=R 为Mayer公式。因为Mayer所用推理方法无法为当代人所习惯，同时又与焦耳发生谁是第一个发现能量守恒的人的争议，加上两个小孩先后夭折，一连串打击导致精神失常，在精神病院受尽折磨。英国J.PP.焦耳耳(Daaltoon的学学生)，花了了将近440年的的时间来来证明由由功转换换成热时时，功和和所产生生热之比比是一个个恒定的的值，即即热功当当量。从从18443年发发表了一一系列论论文描述述