热力学第一定律的内容及应用在 19 世纪早期,不少人沉迷于一种神奇机械一一第一类永动机的制造,因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力和燃料,却能自动不断地做功
在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论
直至热力学第一定律发现后,第一类永动机的神话才不 攻自破
木文就这一伟大的应用于生产生活多方面的定律的建立过程、具体表述、及生活中的应用一一热机,进行简单展开
热力学第一定律的产生1
1 历史渊源与科学背景人类使用热能为自己服务有着悠久的历史,火的发明和利用是人类支配自然力的伟大开端,是人类文明进步的里程碑
中国古代就对火热的本性进行了探讨,殷商时期形成的五行说”一一金、木、水、火、土,就把火热看成是构成宇宙万物的五种元素之一,古希腊米利都学派的那拉克西曼德(Anaximander,约公元前 611-547)把火看成是与土、水、气并列的一种原素,它们都是由某种原始物质形成的世界四大主要元素
恩培多克勒(Empedocles,约公元前 5—30)更明确提出四元素学说,认为万物都是水、火、土、气四元素在不同数量上不同比例的配合,与我国的五行说十分相似
但是人类对热的本质的认识却是很晚的事情
28 世纪中期,苏格兰科学家布莱克等人提出了热质说
这种理论认为,热是由一种特别的没有重量的流体物质,即热质(热素)所组成,并用以较圆满地解释了诸如由热传导从而导致热平衡、相变潜热和量热学等热现象,因而这种学说为当时一些著名科学家所接受,成为十八世纪热力学占统治地位的理论
十九世纪以来热之唯动说渐渐地为更多的人们所注意
特别 是英国化学家和物理学家克鲁克斯(M
Crookes, 1832—1919),所做 的风车叶轮旋转实验,证明了热的本质就是分子无规则动的结论
热 动说较好地解释了热质说无法解释的现象,如摩擦生热