第三节经典物理学的全面发展.pptVIP

第二定律的克氏表述在1854年《物理和化学年鉴》上发表的《论机械热理论第二基本定律的一个改变形式》一文中，克劳修斯给出了通常所说的热力学第二定律的“克氏表述”：“热不可能由冷体传到热体，如果不因而同时引起其他关系的变化。”第29页，共59页，星期日，2025年，2月5日熵1865年4月克劳修斯在《关于热的动力理论的主要方程的各种应用的方便形式》中提出了一个与变化途径无关的状态函数S。定义dS=dQ/T，S表示物体的热转变含量，并用了一个与能量的德文字（Energie）相近的从希腊文转写过来的词Entropie来命名S。1923年普朗克到南京东南大学作热力学第二定律方面的讲学，胡复刚为之翻译，首次把Entropie译作熵。第30页，共59页，星期日，2025年，2月5日“克氏表述”的精练形式在1865年的论文中，克劳修斯把热力学第二定律表述为：对于可逆过程而言，熵等于0；对于不可逆过程而言，熵总是大于0。1875年在《热的动力理论》中又提出了热力学第二定律“克氏表述”的更为精炼的形式：“热不可能自发地从一冷体传到一热体”。第31页，共59页，星期日，2025年，2月5日“宇宙热寂说”1867年在法兰克福举行的第41届德国自然科学家和医生联合会议上，克劳修斯他把整个宇宙看做一个孤立的绝热系统，然后把热力学第一定律和第二定律应用于整个宇宙，得出：(1)宇宙的总能量是一个常数；(2)宇宙的熵趋向某一个极大值。这就是后来引起很多争议的“宇宙热寂说”的正式提出。第32页，共59页，星期日，2025年，2月5日第二类永动机不存在在1856年的《论动力的起源和转变》中，开尔文把热力学第二定律和制造一种自动机联系起来，提出：不借助外部动因将热从一物体传递到另一高温物体来制成一个自动机，是不可能的。这种自动机也称为永动机，后来人们把违反热力学第一定律的永动机称作第一类永动机，违反热力学第二定律的永动机称作第二类永动机。热力学第二定律也等价地被表述为：第二类永动机是不存在的。第33页，共59页，星期日，2025年，2月5日热力学第三定律热力学第三定律的建立与低温现象的研究直接相关，1848年汤姆逊提出绝对零度可能是温度下限的观点，1906年德国人斯特提出任何物体都不可能冷却到绝对零度。第34页，共59页，星期日，2025年，2月5日电磁学的建立3.1从静电到动电的研究：18世纪静电学研究最重要的成就是美国富兰克林提出的关于单电流体的一元论，并用著名风筝实验加以证明；18世纪末电学从静电研究向流电研究发展，意大利伽伐尼发现动物电流、伏打在电堆实验和发现原电池的基础上提出了接触理论。第35页，共59页，星期日，2025年，2月5日3.2奥斯特的发现1819年丹麦物理学家奥斯特（Oersted,Hans，1777-1851)在一次课堂实验中发现：让一个罗盘靠近通电导线，罗盘指针发生转动，指向与电流方向成直角的方向。这次实验是电与磁之间的联系的第一次实验演示。1820年奥斯特发表这个实验之后，引起了爆炸性的反响。第36页，共59页，星期日，2025年，2月5日3.3法拉第的电磁学研究法拉第（MichaelFaraday1791-1867）是一名铁匠的儿子。早年做装订工学徒（1805年），使他有机会接触许多书，常翻大英百科全书中的电学文章和拉瓦锡的化学教程等。第37页，共59页，星期日，2025年，2月5日戴维的助手、实验天才1813年22岁的法拉第成为戴维的助手，任务是刷洗瓶子。实验室里的法拉第渐渐表现出他的天分，甚至远远超出了值得戴维提携的程度。比如法拉第能熟练制备三氯化氮气体，而戴维则不那么熟练，一次还让它爆炸了，几乎因此而失明。第38页，共59页，星期日，2025年，2月5日让磁力产生电流？法拉第在1821年就设计了一个实验装置，把电力和磁力间的作用转化成了连续的机械运动。但这个装置充其量只不过是一个科学玩具。奥斯特让电流产生了磁力，法拉第所想的是怎样倒过来让磁力产生电流。第39页，共59页，星期日，2025年，2月5日读不到电流实验经过了许多曲折和戏剧性的过程。他用安培(Ampère,André1775-1836)发明的线圈来产生磁场，希望这个磁场能对第二个线圈产生影响。第一个线圈固然产生了稳定的磁场，但是在第二个线圈中读不到电流。第40页，共59页，星期日，2025年，2月5日没有轻易放过的现