工程热力学-热力学发展简史

科学思维的发展自然科学溯源于古希腊，十五世纪时勃兴于欧洲，当时欧洲刚经历千年「黑暗时代」，文艺复兴开始，而地中海沿岸贸易兴旺，为开辟市场需要，遂推动天文、地理、数学和力学的发展而波兰人哥白尼在一五四三年提出「日心说」，其理论Nicolas Copernicus,经伽利略＞开普勒的论证与发展，使西方的自然观，由笼统、模糊的Galileo GalileiJohann Kepler认识，进入到深入、细致的研究

十六、十七世纪，英国人培根大力提倡「科Roger Bacon学方法」，即通过实验、列表、比较、排除、归纳而逐步上升到公理，奠定了西方科学严谨的研究方法和传统与培根同时代的法国人笛卡儿把整个自然界看做一架大机器，试图以机械运Rene Descartes,动说明自然界的一切，并且主张要从错综复杂的事物中区别出最简单事物，然后予以有秩序的研究他的《方法谈》标示了西方知识传统的「分析还原原理」，认为总体可以分解为部份；复杂、非线性系统，也可以分解为简单线性系统来理解故奠定了追求简单性和线性解的西方科学及人文思维基础英国人牛顿在一六八六年提出《自然哲学的数学原理》巨著，创立了以「万SV IssacNewton有引力」及「运动三定律」为基础的古典力学他把整个自然界描述成一个秩序井然的大机械钟，只要这个钟上紧发条，便能自动运转，但这机械论仍要请上帝做「第一推动」，为这大钟上紧发条到十八世纪下半叶，由国家支持的科学机构已在欧美各国普遍建立，故自然科学分门别类而迅速发展，十九世纪自然科学由分门别类的材料采集，进到对经验材料的综合整理和理论概括在牛顿的古典力学基础上，热力学大师克劳修斯在一八六Rudolf Julius Emmanuel Clausius七年提出热力学第二定律，说明一个孤立系统，总由有序而朝向均匀、简单、泯灭差别的无序方向发展，即「炳」增加，从而得出「宇宙总体走向退化、死亡」的结论entropy热力学的基本定律热力学是专门探讨能量内涵、能量转换以及能量与物质间交互作用的科学，特别专注在系统与外在环境间能量的交互作用，是结合工程、物理与化学的一门学问早期物理中，把研究热现象的部份称为热物理，后来称为热学，近代则称之为热力学，被许多理工相关科系列为必修的基础课程许多工程科学都是由热力学所衍生的或者与其有密切关联，例如热传学、流体力学、材料科学等顾名思义，热力学和「热」有关，和「力」也有关广义而言，热力学主要是研究有关能量的科学，因此物质的特性也是其必须探讨的范围热力学的应用范围很广，主要包括引擎、涡轮机、压缩机、帮浦、发机电、推进器、燃烧系统、冷冻空调系统、能源替代系统、生命支持系统及人工器官等热是一种传送中的能量物体的原子或者份子透过随机运动，把能量由较热的物体传往较冷的物体在世纪年代和年代，除少数人外，迈耶的贡献长期未得到科学界的承认，他深194050邃的能量守恒思想也未获得理解一些人的讥笑和讥讽给了他巨大的精神压力，年他跳1850楼自杀未遂，在精神病院疗养了三年世纪年代以后科学界开始赋予迈耶公正的评价，1960方使他晚年聊以自慰亥姆霍兹是德国科学家，他认为，大自然是统一的，自然力（即能量）是守恒的年，1847发表著名论文《力的守恒》，在此文中亥姆霍兹总结了许多人的工作，一举把能量的概念从机械运动推广到热、电、磁，乃至生命过程，提出了普遍的能量守恒原理，为深人地理解自然界的统一性提供了有力的理论武器焦耳是英国著名的实验物理学家，家境富裕岁在名家道尔顿处学习，使他对科学产生16浓厚兴趣当时机电刚浮现，焦耳在年发表文章指出“热量与导体电阻和电流平方成正1841比”这就是著名的焦耳一一楞次定律年，焦耳为测定机械功和热之间的转换关系，设计了各种“热功当量实验仪”，并反1845复改进，反复实验年发表《论热功当量》年发表《热功当量的新测定》，最后18491878得到的数值为公斤•米/千卡焦耳测热功当量用了三十多年，实验了多次，付出

423.85400大量的辛勤劳动能量守恒定律这样一条自然界普遍规律的确立，是许多人、多学科共同完成的除了物理学家的严谨，这里还需要与其它学科，特殊是生命科学的配合，以开辟广阔的思维，有生物学背景的科学家在此处起了不可磨灭的作用能量守恒定律的确立与热量是能量的一种的概念导致热力学第一定律的建立，人们有时说，热力学第一定律就是能量守恒定律细推敲起来，二者还有些区别更切当地说，热力学第一定律是能量守恒定律在涉及热现象宏观过程中的具体表述要将热力学第一定律精确地表述出来，需要内能、功和热量的概念虽然热力学第一定律是能量守恒定律在涉及热现象宏观过程中的具体表述但在实际情况中，并非所有满足热力学第一定律的过程都能实现，比如热不会自动地由低温传向高温，过程具有方向性这就导致了热力学第二定律的出台克劳修斯、开尔文、玻尔兹曼等科学家为此做了重要贡献年，能斯特进一步提出“绝对零度是不可能达到的热力学第三定律1917•热力学第零定律一一把两物体放在一绝热系统中，亦即在没有热量的进入及流出下，经过一段时间后，两物体必达到温度相同的状态，也就是热平衡的状态热力学第一定律能量守恒定律——能量既不会平空消失，也不会平空产生，只能从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而总量保持不变•热力学第二定律方向定律一一单向不可逆过程，亦即无法靠着环境的弱小变化就能反向的过程，就是在系统历经刺激，朝着端增加的方向变化的过程烯是系统的状态函数，亦即与系统的状态有关，而与如何到达此状态的过程无关，虽然在封闭系统内的某个部份的焙也许会减少，但在系统另一部份的熠永远会增加相同的量或者更多，因此整个系统的总蜡绝不减少，只会往最大的乱度方向进行•热力学第三定律——完美晶体在绝对零度时，其熠为零热力学的萌芽人类很早就对热有所认识，并加以应用，例如在相当早的年代，就知道加热岩石，再泼冷水让它爆裂，从而创造出石头工具但是将热力学当成一门科学且定量地研究，则是由十七世纪末开始，也就是在温度计创造技术成熟，并知道如何精密地测量温度以后，才真正开启了热力学的研究十七世纪时伽利略曾经利用气体膨胀的性质创造气体温度计，博伊尔在一六六Robert Boyle二年发现在定温下，定量气体的压力与体积成反比；十八世纪，经由准确的实验建立了摄氏及华氏温标，其标准目前我们仍在使用；一七八一年查理发现了在定压下气体体积会随着温度改变的现象，但对于热本质的了解则要等到十九世纪以后焦耳自一八四三年起经过一连串的实验，证实了热是能量的另一种形式，并定出了热能与功两种单位换算的比值，此一能量守恒定律被称为热力学第一定律，自这人类对于热的本质才算了解一八五年凯尔文及克劳修斯O WilliamThompson BaronKelvin Rudolf JuliusEmmanuel说明热机输出的功一定少于输入的热能，称为热力学第二定律这两条定律再加之能Clausius士特在一九六年所提出的热力学第三定律即在有限次数的控制下Hermann WalterNernst无法达到绝对零度，构成为了热力学的基本架构热学在十九世纪的此外一个发展方向是一八五年先后，由焦耳及克劳修斯所推广的气体动力论，这个理论把热学的微观基础建立了起来综观而言，所谓热力学发展史，其实就是热力学与统计力学的发展史，基本上约可划分成四个阶段，分别叙述如下第一个阶段十七世纪末到十九世纪中叶实质上是热学的早期史，开始于十七世纪末到十九世纪中叶，这个时期积累了大量的实验和观察，并创造出蒸汽机，关于「热」的本质展开了研究和争论，为热力学理论的建立做了准备在十九世纪前半叶首先浮现的卡诺理论、热机理论第二定律的前身和热功相当互换的原理第一定律的基础已经包含了热力学的基本思想，这一阶段的热力学还留在热力学的现象描述，并未引进任何数学算式温度计的发展一五九三年意大利伽利略创造了第一支温度计，以空气为测温物质，由玻璃泡内空气的热胀冷缩来指示冷暖一六三二年法国珍.雷将伽利略的温度计倒转过来，并注入水，以水为测温物质，JeanRey,利用水的热胀冷缩来表示温度高低，但管子是开口的，于是水会不断蒸发一六五七年意大利佛罗伦萨的西门图科学院的院士，改用酒精为测温物质，并将玻璃管的开口封闭，创造出除了避免酒精蒸发，也不受大气压力影响的温度计，同时选择了最高和最低的温度固定点一六五九年巴黎天文学家布利奥把西门图院士传到法国的温度计充以水银，而创造Boulliau出第一支水银温度计一六六年到一七年期间博伊尔和其助理虎克甚至牛顿本人均体认到制Robert Hooke,定温标的重要性，虽然他们没有对温度计制定温标，但对温度计发展的贡献却是非常重耍的一七二年阿蒙顿仿伽利略的方法制出一个装有水银的型且与大气Guillaumel AmontonsU压力无关的气体温度计，与当今标准气体温度计相近一七一四年荷兰气象学家华伦海特制作出第一批刻度可靠的温Gabriel DannielFahrenheit度计有水银的，也有酒精的他选定三个温度固定点零度是冰水和氯化钱混合物的温度，1度是冰水混合的温度，度是人体的温度这就是华氏温标一七二四年他测量232396°F水的沸点为度，同时他还证明了沸点会随大气压力变化，现代人把标准气压下水的冰点和212沸点之间标以刻度，就是华氏温标180一七四二年瑞典天文学家摄耳修斯引进百分刻度法，他把水的沸点定为零度，Anders Celsius水的冰点定为度，此即所谓摄氏温标，其同事斯特莫把这两温度值倒过来即成为100Stromer近代所用的摄氏温标，到此为止，温度计算是定型了热量概念的演进人们长久以来对温度和热量的概念混淆不清，多数人以为物体冷热的程度代表着物体所含热的多寡首先德国斯塔尔教授提出热是一种燃素，后来荷兰波哈维Georg ErnstStahl Hermann教授甚至说热是一种物质虽然热是一种物质的说法不正确，但波哈维教授把华氏Boerhaave度的冷水与同质量华氏度的热水相混而得华氏度的水，却隐约地得到热量守恒的一个408060简单定则；无非对于不同质量，甚至不同物质的冷热物体的混合，他就难以解释了另一类的人如虎克，认为热是物质各部份激烈的运动，牛顿也认为热是粒子的运动一七四O年摆布，俄国圣彼得堡科学院院士克拉夫特提出冷水、热水混Baron Richardvon Krafft-Ebing合的公式一七五年由德国移民到圣彼得堡的理奇蒙院士也做了一系列热量测的Richmann研究，他将不同温度的水混合，研究热量的损失，并改进克拉夫特的公式此公式虽不正确，但他却指出混合先后，热量要相等的概念插曲，理奇蒙在重复富兰克林的实验时，不幸被闪电电死一五五年，兰勃特院士才将热量与温度的概念加以区b JohannHeinrich Lambert别和澄清真正对热量测量工作有巨大贡献的是英国化学教授布雷克他不仅成功地澄清了Joseph Black,温度和热量这两个概念，同时提出相变时潜热的概念，并喑示出不同物质具有不同的「热容量」，而他的学生尔湾更是正确地提出热容量的概念W.Irvine一七七七年化学家拉瓦锡和拉普拉斯Antoine LaurentLavoisier PierreSimon Marquisde设计了一个所谓「拉普拉斯冰量热器」，可以正确测出热容量和潜热一七八四年麦Laplace哲伦引进比热的术语，同一时期威尔克提出若把水的比热定为Ferdinand MagellanWilcke1,则可以定出其它物质的比热，但是在这段期间人们依然认为热是一种物质是正确的一七八九年出生于美国后到英国又到德国而受封的伦福伯爵原名Count RumfordBenjamin在慕尼黑兵工厂监督大炮钻孔，发现热是因磨擦而产生，于是断言，热不是物质而Thompson是来自运动一七九九年英国化学家，即后来的首任皇家研究院院长戴维在维持冰点的Sir HumphryDavy真空容器中进行磨擦的实验，发现即使是两块冰相互磨擦也有些冰熔化成水，所以他认为磨擦引起物体微粒的振动，而这种振动就是热虽然有伦福和戴维教授极力否定热是一种物质说法，但是仍无法改变人们认为热是一种物质的概念直到十九世纪中叶后，卡诺死后年其理论才被人们重Nicolas LeonardSadi Carnot50视，加之德国梅耶医师和英国物理学家焦耳的努力才改变了人们的观念，Julius BobertMayer促使了第一定律和第二定律成熟地产生第二个阶段十九世纪中到十九世纪七年代末O这个时期发展了热力学和份子运动论，这些理论的诞生与热功相当原理有关热功相当原理奠定了热力学第一定律的基础，而第一定律和卡诺理论结合，又导致热力学第二定律的形成；热功相当原理跟微粒说结合则导致了份子运动论的建立，另一方面，以牛顿力学为基础的气体动力论也开始发展，而在这段时期内人们并不了解热力学与气体动力论之间的关连，热力学和份子运动论彼此还是隔绝的能量守恒与功能互换——著名的卡诺循环卡诺是法国拿破仑时代末期人，享年岁他自小矢志科学，进理工科学校，再进工兵科36一八一九年，卡诺退伍，专心研究科学及艺术，一八三二年他先罹患猩红热，又得了脑膜炎，最后死于霍乱，因此所有研究数据几乎都被烧毁了卡诺是以「卡诺循环」留名于科学史的，这件事在一八二四年出版的《关于火的动力考察》里面有详细的说明开始时，卡诺研究促进蒸汽机发展所需要的理论，他的理论基础是「热素的保存」和「永动机械不可能」这两个原理，他指出热从高温物体移到低温物体时才会产生动力，并认为最理想的机械应该具备由带着活塞的汽缸里面的气体所产生的等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩等四种循环过程又称卡诺循环关于这个过程和相反过程合并的系统，他o用永动机械不可能的原理证明了在理想的机械，由于同量热素的移动会产生同量的工作，而r其量只由温度决定」，这个「卡诺定律」成为热力学的基础在这些研究的备忘录中，卡诺抛却热素说，转为热的运动说，几乎到达「能量守恒定律」但可能因为他不属于物理学家集团，故直到一八三四年，其研究才由克莱培伦Benoit PierreEmile介绍于世十年后，英国的凯尔文利用他的研究Clapeyron WilliamThompson BaronKelvin提倡绝对温度的观念接着由克劳修斯完成为了热力学的基础其弟在卡诺死后年即一八46七八年将其部份手稿交给法国科学院，这些数据显示他还计算了热功当量的数值，约每千卡凯尔文计算的数值每卡约为焦耳，与当今用的数值每卡焦耳，误差365kgw.m

3.

5774.187约

14.6%o卡诺明白指出热不是一种物质而是一种能量的形式，虽然他是最早有热力学能量守恒概念的人，但由于晚了近五十年，此间又有梅耶和焦耳提出功能互换的Julius RobertMayer,1814—1878原理，故普通都不把卡诺视为能量守恒定律的创始人，况且在一八七八年时，第一定律和第二定律皆已完成为了梅耶是德国的医生，但对行医兴趣不大，他没有实验设备，更没有从当代物理学家取得任何匡助，是一个独立的研究工作者一八四年摆布，他的第一篇论文寄给德国物理年鉴，文中提出能量守恒和转换的概念，认为运动、热、电等都可以归结为一种力的现象，它们有一定的规律转换，但此论文被退回未能发表一八四二年他不死心又投稿到化学和药学年鉴上，除了重述能量守恒的概念，并提出热可以作功，功也可以产生热的能量等价观念，并根据比热实验推出热功当量为千卡约为此文也未受重视于是在一八四五年他自费印发了第三1365kgw.m,篇论文，且明确指出，热功当量即是气体在等压膨胀过程中所作的功，其值等于定压下所吸收的热量与定容下所吸收的热量之差，后来称为梅耶公式因为他所用的推理方法无法为当代人所接受，同时又与焦耳发生谁才是第一个能量守恒定律发现者的争议，再加之两个小孩先后夭折，一连串打击导致其精神失常，在精神病院受尽折磨焦耳奠定热力学基础英国物理学家焦耳奠定了「能量守恒定律」，为热力学的发展确立基础，同时，其理论亦造就了冷冻系统的发展，改善了普罗大众的生活素质焦耳花了将近四十年的时间来证明功转换成热时，功和所产生热的比是一个恒定的值，即热功当量他是第一位研究热能、机械能与电能的相互关系的科学家，也是第一位发现气体自由膨胀时四周温度会随之下降的科学家焦耳在一八一八年出生于英国曼彻斯特一个酿酒厂家庭，自小体弱，虽然没有上过小学，但他极其好学，在家自学化学及物理学，十六岁上剑桥大学与著名的英国化学家道耳吞John Dalton学习，在完成教育后，回到家中即开始建立专属的实验室，并进行独立的研究在一八四年发表的论文中，他率先把热能与其它能量连上关系，指出电流所生的热，跟电阻和电流平方的乘积成正比，这称为「焦耳效应」一八五二年，他又发现气体迅速自由膨胀时，温度会下降，这效应被后人广泛用以建立冷冻系统，促成为了日后冷气机与电冰箱的发明焦耳最为人称颂的成就是能量的测定与各种能量间相互转换关系的研究他最初的研究兴趣是电学，创造了许多不同形式的发机电,希望能改善发机电的效率，由于这项企图，他开始思索电能、热能与机械能间的转换关系一八四八年，他透过实验证明，当物体所含的力学能转换为热能时，整体能量会保持不变,能的形式可以互相转变，但是总能量永远不变在这个基础上逐渐发展出「能量守恒定律」,这是物理学的基本定律之一，焦耳可说是主要的贡献者他从一八四三年发表了一系列论文描述如何测热功当量，在一八七八年得到当量值为每千卡可换算得每卡焦耳，此值与当今的标

423.85kgw.m,

4.154准值误差在之内1%与焦耳同时期的德国著名数学和物理学家赫姆霍滋也对能量守恒和转换定律有重要Helmholtz贡献，他亦将能量形式及守恒的概念做了一些整合第一定律的形成因为功能互换及能量守恒的概念在一八四五年摆布已形成，故第一定律的数学式也呼之欲出克劳修斯是第一位把热力学第一定律用数学形式表达出来的RudolfJuliusEmmanuel Clausius人，接着又提出热力学第二定律，一八五四年首次引入「牖」的概念，一八六五年发现「焙增加原理」，一八五一年第一次运用统计概念导出气体的压力公式，一八五八年又引进自由程概念，导出了平均自由程公式，一八七九年获英国皇家学会的科普利奖卡诺的热机理论与第二定律的发现热力学第二定律的发现与提高热机效率的研究有密切的关系蒸汽机在十八世纪就已发明了，一七六五和一七八二年瓦特两次改进蒸汽机的设计，但效率不高James Watt,1736-1819一八二四年，二十四岁的卡诺发表著名的卡诺定理，对于第二定律的热机理论有重要影响，此论文提出可逆的理想引擎，及所谓的「卡诺循环」，得知理想引擎效率取决于热质在转移时与两个温度的差有关，同时推论出永动机械是不可能实现的，并证明卡诺循环是具有最大效率的循环一八五年克劳修斯在揭示第一定律的论文中，他也以能量守恒和转换的观点重新验证了卡诺定理，而提出第二定律在其一八五四年的论文中提到「如果没有外界作功，热永远不能由冷的物体传向热的物体」，到了一八六五年第二定律概念更加成熟，端的概念被克劳修斯提出，而写出另一种形式的第二定律，即在所有可逆循环过程中，热能变化对温度的商的积分值为零第三个阶段十九世纪七年末到二十世纪初（这个时期内，波兹曼）结合热力学与份子动力学的理论，而导致Ludwig EdwardBoltzmann统计热力学的诞生，同时他也提出非平衡态的理论基础，至二十世纪初吉布斯（）J.Willard Gibbs提出系统理论建立了统计力学热力学之父——威廉.汤姆逊（凯尔文勋爵）有人说，上帝要给人类科学，于是「牛顿」走上了历史的舞台；又有人说，上帝要给人类工程，于是来了「凯尔文」，从此产生了机电工程、资讯工程与机械工程凯尔文又称为「热力学之父」，一八二四年生于北爱尔兰，父亲詹姆士是贝尔法斯特皇家学院的数学教授（；威廉・汤姆逊William Thomson授勋时改名为凯尔文BaronKelvin）一家在威廉八岁时迁往苏格兰的格拉斯哥，而詹姆士则任教格拉斯哥大学汤姆逊岁便入格拉斯哥大学，在岁1014开始学习大学程度的课程，岁时凭一篇题为〈地球形状〉的文章获得大学的金奖章，文章论15及的一些重要概念，汤姆逊在往后还往往用到汤姆逊后来到剑桥大学升学，以全级第二名的成绩毕业，毕业后到了巴黎，在勒尼奥的指导下进行了一年实验研究一八四六年，汤姆逊再回到格拉斯哥大学担任自然哲学（即现在的物理学）教授，直到一八九九年退休为止他在学校建立起全英国大学中第一个物理研究实验室，他认为物质和电动力学的理论结果，必须用实验来证明他带领学生进行各种实验来检定和发展新的物理理论此外，他还利用实验室的精密测量结果协助拟定大西洋海底电缆的铺设工程，使英国与美洲之间的通讯得到突破性的发展，他可说是第一代的电讯工程师呢！汤姆逊也是热力学的开创者之一，他对热力学第一及第二定律的建立做出重大的贡献在十九世纪，物理学界仍然普遍相信热是一种不生不灭的物质，汤姆逊本来也坚信这种说法，他研究过焦耳多篇关于电流生热的论文后，便改变想法，并和焦耳合作研究，他们的研究结果为热力学第一定律（即能量守恒定律）提供有力的实验支持；汤姆逊对热力学第二定律的贡献更大，几乎与克劳修斯同时间，凯尔文（即汤姆逊）研究卡诺循环也提出第二定律，同时更由此订定绝对温标，又称凯氏温标他利用卡诺循环建立绝对温标，他重新设定水的冰点为度；Ko

273.7沸点为度，为了记念他的贡献，绝对温度的单位以凯尔文来命名他在一八五一年发表

373.7题为〈热动力理论〉的论文，写出热力学第二定律的凯尔文表述我们不可能从单一热源取热，使它彻底变为实用的功而不产生其它影响近代物理虽然修正了不少古典物理理论的错误，但是热力学定律仍然是正确而普遍的宏观物理定律凯尔文这位天才，十岁进大学，二十二岁剑桥大学就想礼聘他去当物理系主任，绝对温度就来K自于他姓氏的缩写，热力学第二定律是他提出的，液态氮是他首先压缩制出的，环球信息的第一条电缆是他铺的，电子检流器是他发明的，同位素放射理论是他先想出来的因为他的发现，世界上每一个要念工程与理科的学生，打开课本，就会发现「能量」的观念贯通了每一个物理与化学的公式，解释了每一个热、电、磁的运动，成为近代科技的基石一九年初，凯尔文在英国物理学界最权威的皇家学会的新年致辞中，发表了题为〈笼罩在热和光的动力理论上的十九世纪之云〉的著名演讲，他认为物理世界晴空万里，动力理论可以解释一切物理问题；惟有两个小问题即以太理论和黑体辐射理论，尚待解决正是这两朵小乌云所引起的讨论和研究，发展出二十世纪物理学两个最重要的范畴相对论和量子力学热力学发展史火的发明是人类文明史上重要的里程碑.人类从此告别茹毛饮血的原始生活走向文明.在古代各民族的语言里，火与热几乎是同义语.热学这一门科学就起源于人类对冷与热本质的思量.世纪的欧洲，资本主义日益扩张，生产大革命的到来导致对动力机械的需要，蒸气机18由此发明年法国人巴本第一个发明了有气缸有活塞的蒸气机，英国工程师瓦特对蒸气1695机进行改造，增添了冷凝器，飞轮与离心节速器，发明了活塞阀，使机器由断续动作改为连续作用，第一部现代蒸气机问世蒸气机的发明，促进了对热学理论的研究，如热机的效率问题，热量与功的关系的研究，首先发展的是热学的一些基本概念热学中最核心的概念是温度，它来自于日常生活，冷热的感觉靠肢体的触摸.当物体的温度发生变化时，物体的性质（力学、电学、化学性质）会发生变化，物体的状态（固态、液态、气态）也可以在一定条件下发生转变（即相变）.这些通称为热现象.温度的测量需要温度计，历史上，伽利略、波义耳、阿蒙顿、华伦海特等人对此都作过贡献关于热的本性，当时有两种观点，一种认为热是一种物质，即热质说另一种认为热是物体粒子的内部运动代表人物有笛卡尔、胡克、罗蒙诺索夫，伦福德等他们认为“尽管看不到，也不能否定份子运动是存在的”随着人们进一步的研究，发现与热质说矛盾的事实越来越多，当能量守恒定律发现后，人们进一步认识到热量实际上是一种能量能量守恒定律无疑是世纪最伟大的发现之一，它不仅合用于无机界，也合用于生命过19程，是自然界中最为普遍的规律尽管在历史上能量及其守恒的思想有悠久的渊源，目前科学（（（界公认，能量守恒定律的奠基人是迈耶）、焦耳）和亥姆霍兹）184218431847（德国的迈尔）曾经是一位随船医生，在一次驶往印度尼西亚的航行中，给生病1814T878的船员做手术时，发现海员静脉中血的颜色要比在德国时看到的鲜红的多，这引起了迈尔的沉思迈耶从拉瓦锡那里得知，人的体温是靠血液的氧化来维持的在热带，人体散热少，血液氧化少，故静脉血与动脉血的颜色差别小他知道，动脉中的血含有许多氧，于是非常鲜红他认为，食物中含有的化学能，可转化为热能，在热带情况下，机体中燃烧过程减慢，于是留下了较多的氧迈尔的结论是“因此力（能量）是不灭的，而是可转化的…”迈尔在年、年撰文发表了他的观点，在年的论文中，更明确写道“无不184118421845能生有，有不能变无”“在死的或者活的自然界中，这个力（能）永远处于循环和转化之中”年迈耶在《化学与药学年鉴》杂志上发表一篇短文，给出了的热1842365kg-m/Cal功当量值（合）尽管此数值比正确值小了,且文中对如何得来未作说明，但

3.

57.J/cal17%o它却比焦耳早了一年，算得上是世界上发表热功当量值的第一篇文章迈耶在年自行刊1845印了一本小册子，对自己的观点作了较详细的说明从这里人们得知，他是根据气体的定体热容和定压热容推算出热功当量的他的计算方法彻底正确，但由于缺乏准确的数据，导致计算的结果误差很大。