热力学建立和近代热力学发展课件.ppt

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1、热力学的建立和近代热力学的发展第一阶段从远古到十八世纪初系统的科学还没有建立的阶段在古代，热力学系统的科学还没有建立。人们所掌握的一些热学知识主要是源于生产和生活中所接触到的热现象。尽管如此，古人类已开始将这些知识应用到各个方面来方便生活，促进生产，并开始了对热现象、热本质理论上的探索。火的利用和控制，使人类第一次支配了自然力，使人类文明大大前进了一步。同时，它也是古人对热现象认识的开端。。中国的古人类早在距今一百七十万年前的元谋人时代，就已经开始用火来烧烤食物。钻木取火钻木取火最早的钻木取火的方法，据专家考证可能是这样的：折一根山麻木，把它弄成扁平的形状，在上面刻上一道浅的凹穴。再

2、折一根山麻木当棍子，人坐在地上，双脚踩住扁平的山麻木板，把棍子一端按在凹穴上，双掌握住来回搓动。这样棍子末端与木板结合处发生剧烈摩擦，产生许多木屑，并因摩擦而生热，等碎木屑热到一定程度就会产生火星点燃木板旁易燃的干草或木屑粉，燃起火焰。火镰火石取火在春秋战国时期，随着铁器的出现，古人开始使用火镰火石来取火。火镰火石取火的道理与钻木取火的道理相同，用铁制火镰敲击坚硬的燧石，因摩擦使剥落的铁屑受热而表面氧化，生成火星，火星落在易燃的纤维上，就产生了火焰。阳燧取火随着技术的进步，聪明的中国古人进一步发明了利用太阳取火的方式──阳燧取火。阳燧是用铜制成的凹面镜，太阳光经过阳燧的凹面反射，聚集到焦点上

3、，时间久了便会使放在焦点处的易燃物燃烧。在古代，热学还没有被作为一门科学系统研究，人们将自己在生产生活中积累的热学知识应用到各个方面。从古书记载中可以发现，古人对热学的应用已涉及冶金、农业、控温等很多方面。古人对热现象的认识热是什么对热是什么这一问题，我国古代也已注意到南北朝成书的《关尹子》中认为：“外物”的来去是使瓦石一类物体发生寒热温凉之变的原因。另一种说法见于据传可能为北齐刘昼著的《刘子·崇学篇》，则从“五行”观念出发，猜想物体寒、热、温、凉的变化是一种“内物”在起作用。所谓的“外物”或“内物”都是把热设想为一种实体物质，它类似于18世纪“燃素”和“热素”的观念。古人对热现象的认识对热

4、传递的认识东汉王充在他的著作《论衡·寒温篇》中，把“气”作为物体之间进行“温”“寒”传递的物质承担者。古人对热现象的认识对热胀冷缩现象的认识我国古代对热胀冷缩现象已有所认识。汉代《淮南万毕术》记述了把盛水铜瓮加热，直到水沸腾时密闭其口，急沉人井中，铜瓮发出雷鸣般响声的现象。是发热物体在急速冷却时发生了内破裂，破裂声由井内传出。这是典型的热胀冷缩现象。元代陶宗仪作热胀冷缩实验，明确指出，是物体“煮之胖胀”的缘故。古人对热的应用开始陶器的烧制大约在距今一万年前的原始洞穴中，已发现有原始陶器的碎片。制陶标志着人类第一次使用自然能源改变天然材料的性质，制造出第一种人工材料，它是人类最早的化工工艺。古

5、人对热的应用掌握冶金技术冶金技术在制陶技术的基础上发展起来。我国冶炼业的发展较早，高温技术也很早被人们掌握。江苏省曾出土春秋晚期的一块铁，经科学分析，它是一块生铁，生铁的冶炼温度比熟铁高，需达摄氏千度以上。生铁的出土，说明在那时的高温技术已达到一定水平。古人对热的应用走马灯关于走马灯我国古代有较多记载，有的古籍把它称作“马骑灯”、“影灯”。宋代《武林旧事》在记述各种元宵彩灯时写道：“若沙戏影灯、马骑人物、旋转如飞……”，这表明当时已利用了冷热空气的对流制造出各种各样的走马灯。我国古人对热学的研究成果在古代，由于生产发展比较缓慢，人们在生产和生活上所积累的知识还不够丰富，热学还不能作为一门系统

6、的科学建立起来。但我们从一些古籍中可以看到古人在热学方面所作的一些有意义的研究以及非常有价值的研究成果。《考工记》《考工记》《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作。在描述每一项手工技术的文字中，都包含了一定的物理知识，主要是力学和热学方面。《考工记》热学方面的成果：《考工记》中论述的热学知识，是很有实际意义的。它提出可以根据汽化物质的颜色作为判断火候或温度高低的标准。达到“炉火纯青”，就可以浇铸了。从实践中总结出来的实际知识，传至今日，仍为冶炼工人所利用。《论衡》《论衡》《论衡》是东汉王充所著，内容十分丰富，其所述的物理知识，也较之《墨经》有十分明显的充实和发展。《论衡》热学方面的成果

7、：《论衡》中有“夫近水则寒，近火则温，远之渐微，何则？气之所加，远近有差也。”王充用“气”来解释热现象，指出热传递与距离远近的关系，而且对自然界中雨、露、霜、雪的成因也进行了研究，指出了它们都是地面上的水蒸发所致。实质上，他已进入了物态与温度之间的关系的研究。古希腊人对热学的研究成果古希腊在热学方面的研究成果主要是关于热的本质的：亚里士多德亚里士多德把热看作是先于物质　　　　　　　　　　　元素的基原性质。柏拉