登陆注册
46365300000015

第15章 热动说是怎样形成与发展的?

随着热学的发展,在17世纪,以有限的实验事实为基础,对于热现象的本质的探讨又较广泛地开展起来。在一些著名的学者中间如培根、笛卡儿、波义耳、胡克、牛顿、惠更斯、欧拉和拉普拉斯等都把热看作是一种看不见的微粒的运动,即热的运动说,简称热动说。波义耳曾经做过用力学方法产生热的实验,他认为钉子被敲打之后能变热,是由于运动被阻而产生的。

弗兰西斯·培根(1561年~1626年)是一位唯物主义的哲学家。培根的热动说观点也是十分明确的。他认为热具有以下特点:①热是一种扩大的运动,它可以使物体膨胀;②热是一种上升运动,热向上传导;③热不是整个物体的一律运动,而是较小部分的运动;④热是一种较快的分子运动。培根说:“我所以说运动是类,热是种,我并不是说热能生运动,或运动能生热(在一些情形下自然是如此的),乃是说热的本质就是运动,并不是别的。”所以培根的热的运动说观点是十分明显的。

在17世纪科学发展水平影响下,科学家对热的运动的论证手段还不是强有力的,而且还缺乏足够的实验根据,所以不能形成科学理论。在此后的18世纪,热质说发展起来,热动说处于低潮时期,但热质说也遇到了许多问题,如热质是否有重量,人们众说纷纭,莫衷一是。伦福德经过反复实验则确认热没有重量,他指出,如果把热看作是一种运动,那热量的变化就不会引起重量的变化。

伦福德的研究过程是这样的:1798年伦福德在慕尼黑兵工厂负责制造大炮的工作。他发现,用钻头钻炮筒时,炮筒的温度会升得很高,这使他非常惊讶。于是他想通过实验来弄清热的来源问题。他的实验是这样进行的:他用一个钝钻头钻一个炮筒,半小时转了960圈,炮筒的温度就由60°F升高到130°F。伦福德想伦福德是怎样用实验证实摩擦生热的?

所产生的热量是否来自周围的空气?他接下去进行的实验是用活塞把钻头周围空气隔离开来,结果所生的热并未减少。他又考虑到活塞是同空气接触的,那同活塞直接接触的这部分空气对热的产生是否有影响呢?于是他又把钻头、活塞和炮筒都放在一个密封的箱子里,箱内还盛了水。钻头钻了两个半小时,箱内的水就沸腾了。当他看到不用火烧水就会沸腾时,感到十分兴奋。于是得出结论:这热不是从空气中来的,也不可能来自于水,因为在这里水是吸收热的物体;也不可能来自比热的减少或化学变化,因为在这种情况下比热和化学性质都没有发生变化;结论只能有一个,即热量是从摩擦中产生的。热质说是建立在热质的守恒概念的基础上的,而正是在这一点上,伦福德的实验以确凿的证据证明,摩擦不但能生热,而且能产生任意数量的热,这使热质说在普遍的热量守恒定律的有效性方面遭到了失败,从而动摇了热质说的统治地位。

在伦福德完成实验的第二年,21岁的戴维(1778年~1829年)完成了一个独创性的实验,这一实验的设计别具匠心、巧妙高超,他在真实装置中使两块冰相互摩擦,并使周围的温度比冰还低。实验发现,冰块摩擦后就逐渐融化了。戴维分析指出,使冰块融化的热不可能从周围的空气中来,因为周围空气的温度比冰还低;这热也不可能来自潜热,因为冰融化时是吸收潜热,而不是放出潜热。由此戴维得出了同伦福德相同的结论:热质是不存在的,热现象的直接原因是运动,戴维的真空中冰块摩擦实验被称为判决实验,它由此而判决了热质说的“死刑”,为热动说提供了有力的实验证据,并为热动说的发展铺平了道路。

同类推荐
  • 开阔眼界的海洋故事

    开阔眼界的海洋故事

    众所周知,陆地上的动物是要睡觉的,尽管它们睡觉的姿态和方法不同。那么,海洋中的动物是不是也要睡觉呢?回答是肯定的.也要睡觉,它们睡觉的姿态和方法就更特别了。
  • 最新21世纪生活百科手册·实用节日手册

    最新21世纪生活百科手册·实用节日手册

    我历史悠久,是世界最古老的文明发祥地之一。中国文明的博大精深育化出丰富多采的民族节日。这些节日主题不同,特色各异。
  • 科学文库——走访水中居民

    科学文库——走访水中居民

    本书主要讲述的是美丽的海兔、海中人参、海底鸳鸯、水中活鱼、虾中将军、横行介士、会放电的鱼、海下霸王、眼睛在同侧的鱼、鲤鱼跳龙门、水中神枪手、鱼中老寿星、海洋哺乳动物。
  • 鸟与昆虫

    鸟与昆虫

    本书分上下两篇分别介绍了常见的鸟与昆虫。主要内容包括:留住大雁;天鹅仙女;“爱情的象征”;导航鸟;神秘的鹤;稀世珍鸟;亚洲“鸵鸟”等。
  • 图说太空望远镜

    图说太空望远镜

    《中华青少年科学文化博览丛书?科学技术卷:图说太空望远镜》写到挑战——应对——进步人类就是在这样一个循环中不断成长、进步。成功的喜悦意味着更大的挑战,失败的苦涩为我们指出成功的方向。太空望远镜的出现记录了人类不懈追求的足迹,也呵护着人类探索宇宙的希望,同时也推动着人类更好地迈向未来世界。希望这本书能带给大家新的发现,让大家更好地了解太空望远镜。
热门推荐
  • 综漫之咖啡店主

    综漫之咖啡店主

    一杯提神醒脑、两杯永不疲劳、三杯长生不老……珈百璃的堕落、天使降临到我身边、还有(待定……)……简单来说,请不要过度期待
  • 黑道风云20年前传:黑道悲情1

    黑道风云20年前传:黑道悲情1

    在1982年那个特殊的年代,刘海柱和东霸天等在江湖中迅速崛起,品尝着道义和爱情带给他们的酸甜苦辣。一手遮天的东霸天含恨离世后,各路草莽蠢蠢欲动。不得不从荒山上走回人间的刘海柱面对公安局的追捕、与周萌的感情纠葛该做何选择?丧兄之痛,使这世界上再也没有了稚嫩且懦弱的冯朦胧,却多了一个心黑手毒的冯二子。猛农过江的西霸天李灿然,又将在江湖中掀起什么波澜?
  • 帝少的天价新欢

    帝少的天价新欢

    为了给母亲换肾她将自己卖了。原本以为交易完成后就再无往来,却没想到半个月后,那个男人再次找到她,甩给她一张支票,价钱随她开,要买她!面对他的羞辱,她自然不甘示弱,故意填下了天价数字,却没想到他眼睛都不眨一下就签了字!拿着天价的卖身契,她不知是该哭还是该笑……
  • 那年那欢喜

    那年那欢喜

    “我曾喜欢过你,也只是曾经。现在是深爱”南向暖“有一个女孩,我暗恋过,现在明目张胆。”苏北执“现在,愿得一人心,与子共白头。”
  • 岁月在塔林中穿行

    岁月在塔林中穿行

    本书为镇海炼化广大员工创作的诗歌作品精选集。镇海炼化三十八年的发展历程,像是一部波澜壮阔的史诗,几代炼化人艰苦创业、无私奉献,企业从创业初期的一个调剂型炼油厂,发展成为国内最大的炼化一体化企业。企业广大员工在工余闲暇,用心灵感受生活之美,用真情回馈纯朴之爱,用感恩回报企业之惠,多彩的笔尖触摸深邃的韵律,把生活的百味浓缩提炼,汇歌成诗,吟古诵今,汇成本诗集。本诗集的出版,对进一步营造企业丰富多彩的文化氛围具有一定的意义。
  • 大神吃夜宵吗

    大神吃夜宵吗

    问在实习期,被同事,上司一起挤兑,最终被打包赶出公司,一个刚刚毕业没多久的人,该如何在大城市生存下去?在线等,挺急的,现在就抱着东西站在大街上。宵宵摸了摸口袋里还剩下的一百块钱现金,还有一张身份证,拉紧了围巾跟帽子,看着离自己最近的两个地方,奶茶店,网咖。大雪纷飞的天里,是选择热乎乎的奶茶,还是选择去网咖打游戏呢?说到这里,自己为什么来这个城市来着?好像是为了找人,可是她甚至还不知道那个人长什么样子呢。不过在此之前,至少先活下去吧。
  • 双生镜面Reset

    双生镜面Reset

    一个平凡的高中生在某一天突然穿越到异世界,在这里出现了许多事,在得知魔女即将冲破封印后,他将踏上拯救世界的征程,那么在这样严峻的情况下,他该何去何从?
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 鬼眼炼金客

    鬼眼炼金客

    太爷爷“临终”前留给我一本工作手记,其中详细记载了炼金的方法和取材之地,并让我发誓毕生修习。我在实验中被炸得双目失明,工作手记不翼而飞。为了过上正常的生活,我为自己炼制了一双鬼眼,走上了鲜为人知的炼金之路。