（一）1603年，伽利略制成最早的驗溫計：一只頸部極細的玻璃長頸瓶，倒置于1631年，法國化學家詹?雷伊（JeanRey,1582-1630)把伽利略的細長頸瓶倒※)1659年法國天文學家伊斯梅爾?博里奧（IsmaelBuolliau)制造了第一支用水（二）16651703年，牛頓把雪的熔點定為自己制作的亞麻子油溫度計的零度，把人體12度等等。華倫海特（GabrielDanileFahrenheit，1686-1736，德國玻璃工人，遷居荷00F320F960F，1724年，他又把水的沸點定為列奧米爾（Reaumur,1683-1757,法國）1/5的水的混合物作為測溫80等分，稱為列氏溫標。00C1000C100個等分。8年后接受了同事施特默爾（M.Stromer）1779年19種。據此，1854年，開爾文提出開氏溫標，T=272.3+t。又稱熱力學溫標，它學溫度的單位—開爾文（K）1/273.1617世紀，意大利的科學家在實驗中發現，在同一溫度下具有相同重量的不“潛熱”1757年英國化學家布萊克（JosephBlack,1728-1799)320F1720F同等17601500C500C的水相混合，它們達到平衡時的溫度為550C，同重量而不同溫度的兩種物質混正式引進“熱容量”的概念。1780年，麥哲倫（Megellen)首先使用了“比熱”名詞。熱的單位“卡”10C時所吸收或放出的熱作為熱的單位，稱作“卡”。1777年制“熱質說”1798年倫福德（CountRumford,英國）由鉆頭加工炮筒時產生熱的現象，得出熱是物質的一種運動形式；1799年，戴維（HumphreyDavy，1778-1829，英§2熱力學第一定律的建立一定律產生的背景德國物理學家塞貝克（ThomasJohannSeebeck)1821年實現了熱向電的轉1834年，法國的帕爾帖（Peltier)發現了它的逆效應，即當有電流通過時，結點處發生溫度變化。18401842年，焦耳和楞次分別發現了電流轉化為熱的著18201831年法拉第關于電磁感應現1800年伏打制成“伏打電堆”以及利用伏打電流進行電解，從而完成了化學1840年彼得堡科學院的黑斯（G.H.Hess)提出關于化學反應中釋放熱量的重池的電動勢的發現；1845年光的偏振面的磁致偏轉現象的發現等等，都從不同1830年，法國薩迪·卡諾：“準確地說，它既不會創生也不會消滅，實際上， 于1832年去世，享年36歲。卡諾的這一思想，在1878年才由其弟弟整理發表，但熱力學第一定律已建立27年。1940二.羅伯特?邁爾（RobertMayer,1814-1878)曾是一位隨船醫生，在一次駛往學和物理方面的缺陷，未能發表；1842“無不能生有，有不能變無”1845更明確寫道：“力的轉化與守恒定律是支配宇宙的普遍規律。”525種形式。邁爾，1814出生于德國海爾布隆一個藥劑師家庭，1832年進入蒂賓根大學醫學系學習，1837年因參加一個秘密學生團體而被捕并被學校開除，1838年完印度的荷蘭輪船的隨船醫生。18411848年后發生了“能量守恒定律”發現優先權的爭期間他的兩個孩子夭折，1848年德國革命時由于他觀點保守而被起義者逮捕，1862年才恢復科學活動。亥姆霍茲（HermannHelmholtz,1821-德國科學家，他認為，大自然是統一的，自然力是守恒的。1847年，海爾曼?亥姆霍茲簡介：1821831日生于德國波茨坦，1838年考入柏進行物理學研究。1847年，在不了解邁爾等人工作的情況下，提出了能量守恒和轉化定律。1855年最早測量了神經脈動速率，把物理方法應用于神經系統的爾貝格大學等校的生理學教授，1871年起，在柏林大學任物理學教授，1888年焦耳(1818-1889)是英國著名的實驗物理學家，家境富裕。16歲在名家1840年發現:“產生的熱量與導體電阻和電流平方成正比”并發表于《論伏打1843的重量和下落的距離計算出所做的功。測得熱功當量為428.9千克力米/1844424.9千克力米/443.8千克力米/1849焦耳測定熱功當量的工作一直進行到1878年，先后采用不同的方法做了1878423.85千克·米/4數學表達式為 19世紀的三大發現。理論——實驗——§31917“絕薩迪?卡諾（SadiCarnot,1796-1832)法國工程師，從小從他父親那里學習了學校學習，后來專心研究熱機理論。1832824日因霍亂病逝。傳遞和消耗是同時發生的。1850年，克勞修斯在邁爾、焦耳和卡諾等人工作的19世紀中葉，開爾文（即威廉?湯姆遜）注意到：焦耳的工作表明機械能定低溫熱源。1851年，開爾文在總結這些及其它一些實驗經驗的基礎上提出了熱Q2Q1≠Q2。因此他根據熱傳導總是從高溫熱1850年提出了熱力學第二1854Q1≠Q21877年，一生致力于用統計力學研究熱運動的玻爾茲曼指出：熵是分子無之間的關系式為：S=klnW。S上式稱為玻爾茲曼關系式，k=1.38×10-23J/K稱為玻熵（entropy）※20元人民幣在市場公平輕易購得一袋大米，而這袋大米卻不能在市場20元。即：終態

S2

初態（反之

S1※熵增原理：在閉合體系中SS2S1微

態右

宏 觀右40 小5166最大值”1867年的演講中，又進一步指出：“宇宙越接近這一最大值的極限級---※※1944“一個生命有機體在不斷地增加它的熵，…并趨于接近最大熵值的危險狀態---…這就是生命的熱力學基礎。1967年，普里高金(I.Prigogine)為首的布魯塞爾學派建立了耗散結構理dSdeSdi diS

deS質

dS

§4低溫物理學18231835年，蒂洛勒爾(Thilorier)CO2，并將其和1845年，出了氫、氧、氮等幾種氣體外，當時所有已知的氣體都被液化(2790個大氣壓)都無法使1863年，英國物理學家和化學家安德魯斯(T.Andrews,1813-1885)做了一個300400大氣壓，在1877年12月24(L.Cailetet,1832-1905)和皮克泰特(R.Pictet,1846-1904)宣布他們各自獨立地液化300和大氣壓和-29※下的氧氣突然膨脹，使其溫度降低200※采用使溫度逐級下降的級聯冷卻法，獲得了液態的氧。從而消滅了“永久氣體”。1875-1880年間，德國工程師林德(K.Linde,1842-1934)利用焦耳-湯姆遜1908年，荷蘭物理學家昂乃斯(H.K.Onnes,1853-1926)成功實現了氦的液化，從而消滅了最后一種“永久氣體”4.3K-1.15K之間。10K以下電阻的變化，發現金、銀、銅等金屬的電阻會減小到一個極限值。超導電性的發現：1911年，昂內斯等發現，汞、鉛、錫等金屬，當溫度降超流性的發現：1938蘇聯的卡皮查和英國的阿倫(J.F.Allen,1908-?)和邁申納(A.D.Misener1911-?)2.2K以下，可以無摩擦地經窄管流出，1926-1933年加拿大青年物理學家吉奧克(W.F.Giauque,1895-?)等幾位物理0.25K0.13K。1950195610-6K197910-81702年，法國物理學家阿蒙頓最早提到“絕對零度”。他由空氣受熱時體積t※的溫度。一原子論的復興1638年，法國學者伽桑狄（PierreGassendi,1592-1655)1678年則提出，空氣是由大量快速運動的粒子組成的，他們對四壁的?1738年，丹尼爾?伯努利（DanielBernoulli,1700-1782,瑞士物理學家)在他出d小于小于粒D時，PS/P=V/VS(即壓強與體積成反比)，并指出“適用于比正d/D值，以便對定律進行修正。他還指出，氣體的壓1803年，英國化學家道爾頓（JohnDalton,1766-1844)認為一切化學元素都1811（AmedeoAvogadro,1776-1856)“分子”1845（J.J.Waterston,1811-1883)“彈性球分子模壁碰撞；…nv21856年德國物理學家克侖尼希（AugustKarlKr?nig,1822-1879)發表了《氣vxyz三個方向運動。每次碰撞時作用于器壁的沖量為mv，由此得出了氣體壓強公式：p1Nmv2 V，V為容器的體積，N四.1857年發表《論熱運動的類型》的文章，以十分明晰和信服的推理，建立nv的關系當氣泡內外壓力平衡時，則發生沸騰。1mv2N分子的平均動能與溫度之間存在下述關系： 1844米/秒，但這與氣體的實際擴散速度不符。※問題的解決和平均自由程：1858年在?關于氣體分子運動的平均自由程?中回答了這一問題。他認識到單個分子的運動速度和大量分子組成的氣體的l

4n2 1873年，范德瓦爾斯（J.D.vanderWaals,1822-1892,荷蘭物理學家）在(p

a)(Vb)RTV21910§6統計物理學的建立1860D.伯努利到克勞修斯，人們在處理分子運動問題時，都是假設一切分子都以相同的速度運動。19世紀中期，麥克斯韋發現了氣體分子速度分布律，開

)2v2e2kT2nl2nI1 K1

D1二.H定理，建立了dN

kT

爾茲曼積分-tv的分布規律。玻爾茲f(v,t)※H定義H(tf(vtlnf(vtdH則：H

dH在沒有達到平衡時，H

dH H定理。HWSHSH函數自發增三.1902年美國第一位理論物理學家吉布斯（Gibbs,1839-1903)出版了《統計1900年，普朗克提出了