热学发展_熵与世界观概要1.ppt

热学发展熵与世界观 热是人类最早发现的一种自然力，是地球上一切生命的源泉。 　　　　　　　　——恩格斯 “能”？“能量”？“能源”？ 能源科学进步一直影响着人类世界观的形成，人类的文明就是建立在对于能源的认识上。 人类与动物的分水岭并非是使用工具和劳动，而是对火的认识。目前已知的能够使用工具和能够从事有组织劳动的动物种类是大量的，但是能够使用火的动物只有人类。 人类的进步步伐始终依靠能源技术进步作为动力。 第一节　热学早期发展简述 1.对温度的研究 2.热机的发展 3.量热学和热传导理的建立 4.热本性说的争论 第二节　热力学定律的建立 第三节　分子运动论的发展 一、温度的定义和热机的研制 1.对温度的研究 1593年，伽利略利用空气热胀冷缩的性质，制成了温度计的雏形。 1702年，阿蒙顿制成空气温度计，但不准确。 1724年，荷兰工人华伦海特在他的论文中，建立了华氏温标，首先使用水银代替酒精。 1742年瑞典的摄尔修斯定义水的沸点为零度，冰的熔点为100度，后施勒默尔将两个固定点倒过来，建立了摄氏温标。 1779年，全世界有温标19种。 1854年，开尔文提出开氏温标，得到世界公认 瑞典人 摄尔修斯 “蒸汽机是一个真正的国际发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史进步。” 2.热机的发展 1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。 1705年，钮科门和科里制造了新蒸汽机，有一定实用价值，但用水冷却气缸，能量损失很大。 1769年，英国技工瓦特改进了钮科门机，加了冷凝器，使机器运作由断续变连续，从而蒸汽机的使用价值大大提高，导致了欧洲的工业革命。 1705年，纽可门制造了第一台成功运作的蒸汽机。 纽可门机的缺陷：热量浪费太大，效率不高；只有简单的往复式线性运动。 格拉斯哥大学的机修工瓦特（1736－1819）的改革 1，为了使汽缸保持温度，单独增加一个冷凝器（事先抽成真空以引入高温蒸汽） 2，将活塞的直线往复运动转化成轮轴的旋转运动 瓦特蒸汽机的出现掀起了一场动力革命 纺织业、采矿业、冶金业在瓦特机的带动下迅猛发展。 瓦特是一个科学家吗？是。他是皇家学会会员，但提交的论文并不是他对于蒸汽机的改进，而是“人造气体的药用价值” 瓦特蒸汽机是否得益于科学？否。瓦特的成功得益于正确的营销手法。（1774年，瓦特与一个商人合伙，开始制造蒸汽机供应市场。他散布谣言说，高压蒸汽机安全有问题，使得他的竞争对手特里威西克没能成功。他抱怨贝托莱把他发现的氯化漂白过程公开了，无法申请专利以获利。） 瓦特更多的代表的，是一个新兴的商人阶层的精神气质，而不是希腊科学的精神气质。 瓦特开始被看作是蒸汽机的发明人。 而为了纪念这位苏格兰工程师，公制单位的功率单位称为瓦特。 运输机械的革命（汽船） 1785年，美国菲奇将瓦特的蒸汽机用于帆船上。 1800年左右，美国富尔顿继续制造汽船，1807年造出克莱蒙特号，采用明轮推进。 1838年，英国商船天狼星号利用蒸汽动力横渡大西洋成功。 从蒸汽机到内燃机 蒸汽压加大，瓦特又发明了无冷凝器的双向式蒸汽机 特里维西克1800年发明高压蒸汽机 汽缸材料、加工、燃料，由外燃到内燃 燃料：煤气（1792）、煤油（1850） 1860年，法国勒努瓦（1822－1900）造出第一台煤气内燃机 1862年，法国德罗夏提出四冲程理论 1876年，德国奥托造出四冲程煤气内燃机 1883年，德国戴姆莱造出第一台汽油内燃机 1885年，戴姆莱研制出第一台汽油发动机的两轮“摩托车” 同年，德国本茨发明了汽油内燃机为引擎的三轮汽车 1886年，本茨（奔驰）发明四轮汽车 1888年，英国邓洛普发明充气轮胎 1892年，美国福特研制了美国第一部汽车 1900年，美国汽车销量4千辆；1911年，60万；1915年，89万；1927年，370万 1908年，福特公司生产1万辆；1913年，生产线上马生产30万。1924年200万辆。售价由850降至290美元。组装时间由12小时（1908），到93分钟（1913），到24秒（1927） 福特的意义 使汽车由奢侈品变成为必需品 发明是需要之母 创造了技术型企业的典范：现代汽车工业 严密的组织机构，充分表达了技术系统的特征 汽车工业对其它产业的拉动作用 汽车工业对石油工业的依赖 汽车经济 汽车文化 3.量热学和热传导理论的建立 在18世纪前半叶，人们对什么是温度，什么是热量的概念含糊不清，热学要发展，有关热学的一系列概念就需要有科学的定义。 经彼得堡院士里赫曼于1744年开始，英国人布拉克和他的学生伊尔文等逐步工作，终于在1780年前后，温度、热量、热容量、潜热等一系列概念都已形成