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能量守恒定律是谁提出的?

来源:不详       更新时间:2012-12-29 16:15:25
 
    当原理跟微粒说(唯动说)的结合导致了分子运动论的建立.19世纪70年代末至2。世纪初,由于玻耳兹曼的杰出贡献,统计力学受到人们的关注.加世纪30年代起,热力学和统计物理学成为物理学的重要组成部分.
  
  从热质说到能量守恒定律
  
  关于热的本质历史上有热质说与热的运动说之争.亚里士多德提出宇宙由土、水、气、火4种元素组成的观点,认为热是某种特殊的物质实体.热质说的倡导者们称热是由无重量的某种特殊物质组成的,它们没有重量,彼此间排斥,弥漫于宇宙.关于热的本质的另一种学说是热的运动说.这种热的运动说认为热是组成物体的细小微粒的运动或分子的运动.18世纪前英国的培根、法国的笛卡儿都持有这种观点.1798年英国物理学家伦福德伯爵向英国皇家学会提交了一份报告《论摩擦激起的热源》,叙述了一个著名实验.他写道:“我最近在慕尼黑兵工厂车间监督大炮键孔工作时,对于铜炮在钻腔时能在短时间内获得大量的热,和钻腔机从炮上切下金属片时能获得更大的热感到十分惊奇(我由实验发现,这温度超过沸水的温度).”
  
  他提出了大量“热是从哪里来”的问题.他在论文的末尾写道:“看来在这些实验中,由摩擦产生的热是不可穷尽的.任何与外界隔绝的物体或物体系,能够无限制地提供出来的东西,决不可能是具体的物质实体.在我看来,在这些实验中被激出来的热,除了把它看做是‘运动’以外,似乎很难把它看做为其他任何东西."1799年,英国化学家戴维明确指出热是物体微粒的运动.伦福德和戴维的实验与论证是令人信服的,他们为以后热质说的最终崩溃和热的运动说的确立提供了最早的论据.
  
  从18世纪末到19世纪前半期,各种自然现象之间的联系和转化的发现使人们逐渐形成能量的概念,认识到各种运动形式是同一种能量的不同表现形式.能量守恒定律就是在认识到力、热、电磁、光、化学的各种运动形式具有相互联系的基础上建立起来的.各种运动形式相互联系和相互转化的发现使得科学家们预感到存在着一种“能”(或“力”),可按照各种情况以机械能、热能、电能、磁能、光能、化学能的形式出现,所有这些运动形式的任何一种都可以转化为其他种.人们期望找到这种“能”的一个共同量度,使这种“能”成为概念上能够把握的东西.这就要求确定不同形式能量的数值当量或换算因子.
  
  到了19世纪40年代,迈尔、焦耳和亥姆霍兹做出了最杰出的贡献,决定性的实验是焦耳完成的.
  
  1842年迈尔发表了《论无机界的力》一文,第一次提出了“力”(即现在所说的能量)的不灭性和可转化性的原理,并初步计算了热功当量.他从“无不生有,有不变无”和“原因等于结果”等哲学观念出发,表达了他对物理、化学过程中“力”的守恒和转化的思想.1845年,迈尔在《论有机运动与新陈代谢》一文中,具体地进行了热功当量的计算,并且由空气的定压比热容与定体比热容之差算出了热功当量(虽有14%的误差,在当时已经是很好的了).C,一Cv?R这个计算公式就是现在的迈尔公式.焦耳关于热功当量的测定是确定能量守恒定律的实验基础?1840午至’""’年间,他测量了电流通过电阻放出的热量,总结出了《论伏打电所生的热》等两篇论文.他发现导体在一定时间内放出的热量同电路的电阻以及电流强度平方之积成正比―这就是焦耳定律.1849年,焦耳在他写的《论热功当量》一文中,总结分析了以往工作.

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