科学技术社会一节

第二章历史上的科学技术科学技术是随着社会历史的发展而不断进步。技术的进步反映着人类生存和发展状况的变化。科学的进步则与人类精神和思想观念的发展密切相关。了解科学技术的发展历史有助于理解今天的科学技术和展望未来的科学技术有助于把握当代科学技术与社会之间错综复杂的关系第一节古代世界的科学技术原始社会技术上的突出成就主要有：1.火的利用和取火方法的发明2.弓箭的发明3.磨制石器4.制造陶器5.制造铜器6.原始农业和畜牧业的出现1.钻木取火2.弓箭的发明1963年，在中国山西朔县峙峪村的旧石器时代晚期遗址中发现了一枚用燧石打制的箭镞。该遗址的年代约为距今2.8万年。这个发现确凿地证明了中国先民在距今约2.8万年已经使用弓箭。弓箭的发明是人类技术的一大进步，说明了人们已经懂得利用机械存储起来的能量3.磨制石器指表面磨光的行器。先将石材打成或琢成适当形状，然后在抵石上研磨加工而成。种类很多，常见约有斧、锈、凿、刀、镶、簇等。中石器时代开始出现局部磨光的石器，新石器时代广泛使用通体磨光石器，到了铜器时代仍继续使用。兼有兵器与工具双重职能。4.制造陶器5.制造铜器青铜，是指红铜与锡、铅等其他化学元素的合金，因颜色呈青灰色而得名。青铜器在中国原始社会末期已经被制造出来。世界上最早的铜器是在土耳其发现的，距今已有9000年的历史。中国最早的铜器是在仰韶文化时期，距今已有6000余年。6.原始农业和畜牧业的产生原始农业产生的时间大约是在一万年前的旧石器时代末期或新石器时代初期。一、古代埃及和两河流域的科学技术（一）、古代埃及的科学技术（二）、古代两河流域的科学技术（一）、古代埃及的科学技术

古埃及位于非洲东北部，在尼罗河流域。它北临地中海，东濒红海，南邻努比亚（今埃塞俄比亚和苏丹），西接利比亚。古埃及——公元前4000年前出现的以农业为主的文明古国，它是世界上奴隶制历史最悠久的国家，于公元前525年为外族所侵占。1.天文学和数学古埃及人在公元前2787年创立了人类历史上最早的太阳历。把天狼星和太阳同时在地平线升起的那天（此时尼罗河开始泛滥）定为一年之始，一年三季共12个月，每月30天，加上年终5天节，全年共365天。这个历法每年只有1/4天的差数。是今天世界通用公历的原始基础，即科普特历。10进制计数法计算矩形、梯形、三角形和圆形的面积以及正圆柱体、平截头正方锥体的体积。圆周率π=3.1605一元一次方程和一些较简单的一元二次方程2.解剖学和医学木乃伊外科手术，能治眼疾、牙痛、腹泻、肺病以及妇科的许多疾病。用各种植物、动物和矿物配制药物是当时世界上最先进的3.农业和手工业公元前3000年古埃及人就修建了大堤坝和水库作物有大麦、小麦、亚麻和豆类、葡萄等。养育的牲畜有牛、羊、猪、鸭、鹅造船技术玻璃、陶器、亚麻织物、皮革、纸草以及珠宝公元前1500年前后古埃及人学会了青铜冶炼技术4.建筑技术（二）、古代两河流域的科学技术两河流域文明又称美索不达米亚文明(Mesopotamiaculture)，或两河文明。是指在两河流域间的新月沃土（底格里斯河和幼发拉底河之间的美索不达米亚平原）所发展出来的文明，是西亚最早的文明。主要由苏美尔(Sumerian)、阿卡德、巴比伦、亚述等文明组成。公元前4000年——公元前6世纪两河流域是世界上文化发展最早的地区，为世界发明了第一种文字——楔形文字，建造了第一个城市，编制了第一种法律，发明了第一个制陶器的陶轮，制定了第一个七天的周期，第一个阐述了创造世界和大洪水的神话。至今为世界留下了大量的远古文字记载材料（泥版）。1.天文学和数学比古埃及更早制定历法，它们的历法是阴历。一年12个月354天，不足的地方用置闰的办法来解决。后来先后有8年3闰和27年10闰的规定。把一小时分成60分。在亚述时期，确定了今天星期的名称和7天1周的规定。在天文学方面，已经能够区别恒星和五大行星，绘制了世界上最早的星图。还观察到黄道，并把其附近的恒星划分为12宫，每一宫的星座都以神话中的神或动物命名。

计数法10进制和60进制并用。乘法表、倒数表、平方表、平方根表、立方表、立方根表等一元一次方程、也能解一些一元二次方程突出贡献是按60进制把周角分为360度。2.医学和生物学遗留下来的有关医学的泥板书有800多块，所用植物药已有150多种，还有动物的油脂咳嗽、胃病、黄疸、中风、眼疾等。对动物做了世界上最早的分类。人工授粉3.手工业和建筑技术公元前3000年前后苏美尔人制造出世界上最早的轮车发明了用淘轮制陶器玻璃制造业已有相当大的规模苏美尔人最重要的建筑为塔庙这种类似于梯形金字塔的建筑被称为“吉库拉塔”。乌鲁克神庙是塔庙的最典型的代表。巴比伦的空中花园4.冶金技术青铜器冶铁技术、铁制造武器二、古代希腊和罗马的科学技术（一）、古代希腊的科学技术（二）、古代罗马的科学技术（一）、古代希腊的科学技术古希腊是西方历史的开源，持续了约650年（公元前800年-公元前146年）。古希腊人在哲学思想、历史、建筑、文学、戏剧、雕塑等诸多方面有很深的造诣。

1.天文学古希腊的天文学开始于学者们对天体运行的观察和思辨。构建宇宙模型是古希腊天文学的重要内容。毕达哥拉斯学派：“中心火”欧多克索：“同心球”希帕克：“本轮—均轮模型”阿里斯塔克：“日心说”——哥白尼学说的前驱。欧多克索和埃拉托色尼用天文学的方法测量地球赤道的周长希帕克在天文学史上首先发现岁差，还测算了回归年、朔望月、月底半径之比等。2.数学古希腊非常重视数学理论研究毕达哥拉斯学派：勾股定理和无理数√2智者学派：三大几何作图难题最高成就：欧几里得《几何原本》阿波罗尼《圆锥曲线》阿基米德，带动几何发展，善用穷举法、趋近观念（十分接近现代的微积分）。3.物理学亚里士多德：世界上最早的力学专著《物理学》阿基米德：“力学之父”，杠杆原理，浮体定律，计算物体重心的方法；发明机械；科学研究方法光学：欧几里得《光学》和《论镜》4.生物学和医学亚里士多德是对生物学贡献最大的古希腊学者，首创了解剖和观察的方法。对五百多种不同的植物动物进行了分类，至少对五十多种动物进行了解剖研究，创立了8种分类方法，指出鲸鱼是胎生的，还考察了小鸡胚胎的发育过程。古希腊的医学知识传自埃及和两河流域。阿尔克芒：“医学之父”，发现了视觉神经和欧氏管，认识到大脑是感觉和思维的器官。希波克拉底：“四体液说”，十分重视医德，“医生誓约”“我以阿波罗及诸神的名义宣誓：我要恪守誓约，矢忠不渝。对传授我医术的老师，我要像父母一样敬重。对我的儿子、老师的儿子以及我的门徒，我要悉心传授医学知识。我要竭尽全力，采取我认为有利于病人的医疗措施，不给病人带来痛苦与危害。我不把毒药给任何人，也决不授意别人使用它。我要清清白白地行医和生活。无论进入谁家，只是为了治病，不为所欲为，不接受贿赂，不勾引异性。对看到或听到不应外传的私生活，我决不泄露。如果我违反了上述誓言，请神给我以相应的处罚。”5.技术农业以种植油橄榄和葡萄为主手工业和商业占重要地位，其中造船技术相当先进。古希腊建筑开欧洲建筑的先河。早期主要建筑都用石料。限于材料性能，石梁跨度一般是4～5米，最大不过7～8米。古希腊人较早从西亚传入了冶铁技术公元前16~前12世纪就有了铁器公元前9~前6世纪，铁器工具已普遍使用（二）、古代罗马的科学技术公元前7世纪后期，意大利半岛上的古罗马人建立了奴隶制城邦公元前2~前1世纪，建立跨欧亚非三大洲的帝国公元1~2世纪是罗马帝国的鼎盛期公元3世纪走向衰落476年，西罗马灭亡，欧洲封建社会终结1.古罗马的科学（1）托勒密的《天文学大成》，古希腊天文学的继承者和集大成者。他是世界上第一个系统研究日月星辰的构成和运动方式并作出成就的科学家。此书被尊为天文学的标准著作，直到16世纪哥白尼的日心说发表，地心说才被推翻。

《地理学》主要论述地球的形状、大小、经纬度的测定，以及地图的投影方法，是古希腊有关数理地理知识的总结。书中附有27幅世界地图和26幅区域图，后人称之为托勒密地图。对几何学也有研究，还著有《光学》（2）盖乌斯·普林尼·塞孔都斯（GaiusPliniusSecundus），生于公元23（一说24年），卒于公元79年，世称老普林尼（与其养子小普林尼相区别），古代罗马的百科全书式的作家，以其所著《自然史》一书著称。全书记叙了近两万种物和事。其内容上自天文，下至地理，包括农业、手工业、医药卫生、交通运输、语言文字、物理化学、绘画雕刻等方面。

（3）盖伦的“三灵气说”古罗马时期最著名最有影响的医学大师，他被认为是仅次于希波克拉底的第二个医学权威。盖伦是最著名的医生和解剖学家。他一生专心致力于医疗实践解剖研究，写作和各类学术活动。盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展他成功的研究是解剖学盖伦提出了气质这一概念，用气质代替了希波克拉底体液理论中的人格，形成了4种气质学说，此分类方式一直在心理学中沿用至今2.古罗马的技术（1）加图的《论农业》，西方最早的农业著作瓦罗《论农业》（2）维特鲁维奥，古罗马著名的建筑师著有《论建筑》，涉及建筑的一般理论、设计原理、建筑师的教育以及建筑施工等多方面的问题。弗朗提努

（3）赫伦的技术发明罗马帝国初期著名的学者和工程师，有过许多发明创造，写过不少著作。精于数学，写过《几何原本》的评注，以三角形的三边之长求面积的公式，为赫伦首先得出。古希腊人注重对自然界的理论性探索，初步运用逻辑推理，数学运算和观察实验相结合的科学研究方法古罗马人注重科学知识的实际应用和对技术问题进行理论总结是西方奴隶社会科学技术的最高成就，为西方科技文明的源头。三、古代印度和阿拉伯的科学技术（一）、古代印度的科学技术古印度地理范围包括今印度、巴基斯坦、孟加拉、尼泊尔、不丹和斯里兰卡诸国。印度的远古文明是在1922年才被发现的。由于它的遗址首先是在印度哈拉巴地区发掘出来的,所以也称为“印度河文明”。哈拉巴文化的年代约为公元前2300年至前1750年。公元前9~前8世纪，雅利安人建立新的奴隶制国家1.天文学和数学公元前7世纪之前，把一年定为12个月，360天，也有置闰的方法。《太阳悉檀多》，是古印度最著名的天文学著作。自哈拉巴文化时期起，古印度人用的就是十进位制，特别是零的符号的使用。梵藏约于628年写成了《梵明满悉檀多》，对许多数学问题进行了深入的探讨，梵藏是古印度最早引进负数概念的人，他还提出负数的运算方法。2.医学哈拉巴文化遗址中发现浴室、下水道系统《阿柔吠陀》。约成书于公元前1世纪，是古印度最早的一部医学著作最著名的医学著作是《舍罗迦本集》和《妙闻本集》。3.技术公元前2500多年，青铜器农具的使用公元前6世纪以后，铁器的使用公元前4世纪，已能炼钢，铜铸佛像最早种植棉花，纺织品的发源地最早发明烧制建筑用的砖块（二）、古代阿拉伯的科学技术公元570年，阿拉伯人的领袖穆罕默德诞生630年统一阿拉伯半岛635年阿拉伯人占领大马士革636年占领叙利亚638年占领巴基斯坦642年灭波斯帝国和埃及7世纪中期，伍麦叶帝国建立8世纪中期左右，阿拔斯帝国建立13世纪中叶，为蒙古人所灭1.科学技术上的后来居上古代阿拉伯文化落后，对一切非伊斯兰文化采取敌视态度穆斯林圣训：学问虽远在中国，亦当求之从中国人那里学会了中国先进的造纸技术、丝织技术和许多其他技术向印度和其他地区学会了农业技术830年，在首都巴格达创立了著名的“智慧馆”，这是一个国家编译机构。在哪里集中了大批专家和学者，专门从事收集、整理、翻译和研究所得到的国外文献资料工作。2.科学史上的特殊贡献阿拉伯人不仅在不长的时期内实现了自己的科学文化上的跃进，而且在向东西方传播科学文化以及保存古代重要科学典籍立下了特殊的功勋。（1）沟通东西方科学文化中国的四大发明和丝织等先进技术是经由阿拉伯人传到欧洲中国、印度的医药学也转经阿拉伯，对西方产生影响阿拉伯人将西方的和他们自己的科学技术成果也传到了中国（2）保存古典学术典籍他们曾系统的翻译了希波克拉底、欧几里得、托勒密、柏拉图、亚里士多德、盖伦等人的著作。3.科学成就天文学：白塔尼（858~929）是古代阿拉伯最著名的天文学家之一。他测得岁差为每年54.5分，他测定的黄赤交角为23°35′（现今测得23°27′）与现今测得的值相当接近。他于877~918年进行了大量的观测工作，订正了托勒密的不少错误，编成了一部天文表花拉子密，天文学家，也编制了一个天文学表，此表经后人修改，成为西方天文表的蓝本。巴格达宫廷天文台的苏非，著有《恒星图象》，书中绘制了很好的星图，现在世界上通用的许多星名都出自这本书。数学：花拉子密，《还原与对消》，论述了800多个代数学问题，直至16世纪以前仍是欧洲各大学的主要数学教科书，对欧洲的数学发展起来重要的推动作用。古代阿拉伯学者还悉心研究了光学和静力学等物理现象，伊本·海赛姆所著的《光学》是最著名的光学著作，为近代光学的研究打下了基础。医学：相传先知说学问有两种：一是教义学，二是医学。拉齐《医学大成》伊本·西那《医典》四、中世纪欧洲的科学技术中世纪是指西罗马灭亡至文艺复兴之前，公元5~15世纪的千年里。前期：5~10世纪，史称黑暗时期后期：11~15世纪（一）中世纪前期欧洲科学技术的停滞1.科学的衰落2.技术的倒退（二）中世纪后期欧洲科学技术的复苏1.科学活动的重新开展附属教会的学校逐步发展为面向社会、以讲授非宗教知识为主的大学出现一批具有新思想的学者，在欧洲各国展开科学研究活动罗吉尔·培根(RogerBacon)，1214年~1292年。出生于索墨塞特郡的依尔切斯特，英国唯物主义思想家、伟大的科学家。他的著作很多，著名的有《大著作》等。2.技术的进步农业的发展手工业的发展航海业和造船业的发展火炮的制造造纸厂铅字印刷术第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气