热学简介
热学是物理学的一个分支,研究物质处于热状态时的性质和规律。它起源于人类对冷热现象的探索。
中国山西芮城西后渡旧石器遗址考古研究表明,距今约6.5438+0.8亿年前,人们就开始使用火。大约在公元前2000年,中国就有气温异常的记录。公元前年,东西方都出现了热学领域的早期理论。中国战国时期的邹衍创立了五行学说,他把水、火、木、金、土称为五行,是万物之本。在古希腊,赫拉克利特提出火、水、土和气是自然界中四种独立的元素。这些都是人们早期对自然的认识。
1714、沃伦·海特改进了水银温度计,设置了华氏温标,建立了温度测量的通用标准,使热力学走上了实验科学的道路。经过许多科学家200年的努力,直到1912年能斯特提出热力学第三定律,人们才对热的本质有了正确的认识,并逐渐建立了热的科学理论。
历史上对热有两种对立的观点。18世纪出现了热量论,把热量看成是不灭的流体。热量越大的物体温度越高。与此相反,热被认为是物质运动的一种形式。俄罗斯科学家罗蒙诺索夫指出,热是分子运动的表现。
鉴于热量理论无法解释摩擦生热的困难,许多科学家对摩擦生热进行了各种实验,特别是
特别是在朗福德的实验中,他用钝头钻头钻桶,由于钻头与桶内壁的摩擦,水烧开了几乎没有碎屑;1840之后,焦耳做了一系列实验,证明了热与大量分子的随机运动有关。
焦耳的实验用准确的数据证实了迈耶热的力学等效概念的正确性,使人们抛弃了热量论,奠定了能量守恒定律的实验基础。与此同时,两种热实验技术&测温法和量热法也得到了发展。
热学主要研究热现象及其规律,它有两种不同的描述方法——热力学和统计物理。热力学是它的宏观理论和实验规律。统计物理是它的微观描述方法,通过物理简化模型,用统计方法找出微观量和宏观量之间的关系。