3.量热学和热传导理论的建立
在18世纪前半叶，人们对什么是温度，什么是热量的概念含糊不清，热学要发展，有关热学的一系列概念就需要有科学的定义。
经彼得堡院士里赫曼于1744年开始，英国人布拉克和他的学生伊尔文等逐步工作，终于在1780年前后，温度、热量、热容量、潜热等一系列概念都已形成。 4.热本性说的争论
1）认为热是一种物质，即热质说。 代表人物：伊壁鸠鲁、付里叶、卡诺。
2）认为热是物体粒子的内部运动。
代表人物：笛卡尔、胡克、罗蒙诺索夫，伦福德。 他们认为：“尽管看不到，也不能否定分子运动是存在的。”
第二节 热力学第一定律的建立
一、定律诞生的背景
1）为蒸汽机的进一步发展，迫切需要研究热和功的关系，以提高热机效率，适应生产力发展的需要。
2）能量转化与守恒思想的萌发
俄国的赫斯，1836年：“不论用什么方式完成化合，由此发出的热总是恒定的。”
1830年，法国萨迪·卡诺：“准确地说，它既不会创生也不会消灭，实际上，它只改变了它的形式。”
但卡诺患了猩红热，脑膜炎，不幸又雪上加霜，患了流行性霍乱，于1832年去世。卡诺的这一思想，在1878年才公开发表，但热力学第一定律已建立了。 二、确立能量转化与守恒定律的三位科学家
德国的迈尔(1814-1878)
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迈尔曾是一位随船医生，在一次驶往印度尼西亚的航行中，给生病的船员做手术时，发现血的颜色比温带地区的新鲜红亮，这引起了迈尔的沉思。
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，因而留下了较多的氧。迈尔的结论是：“因此力（能量）是不灭的，而是可转化的，不可称量的客体”。
迈尔在1841年、1842年撰文发表了他的观点，在
1845年的论文中，更明确写道：“无不能生有，有不能变无。”
“在死的或活的自然界中，这个力（能）永远处于循环和转化之中。” 迈尔是将热学观点用于有机世界研究的第一人。 恩格斯对迈尔的工作给予很高的评价。
亥姆霍兹
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。
1847年，发表著名论文《力的守恒》，把能量概念从机械运动推广到普遍的能量守恒。
焦耳的实验研究
焦耳是英国著名的实验物理学家，家境富裕。16岁在名家道尔顿处学习，使他对科学浓厚兴趣。
当时电机刚出现，焦耳在1841年发表文章指出:“热量与导体电阻和电流平方成正比。”这就是著名的焦耳——楞次定律。
探求热和得到的或失去的机械功之间是否存在一个恒定的比值，又成了焦耳感兴趣的问题。
1845年，焦耳为测定机械功和热之间的转换关系，设计了“热功当量实验仪”，并反复改进，反复实验。
1849年发表《论热功当量》。
1878年发表《热功当量的新测定》，最后得到的数值为423.85公斤·米/千卡。
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焦耳测热功当量用了三十多年，实验了400多次，付出大量的辛勤劳动。
能量守恒和转化定律是自然界基本规律，恩格斯曾将它和进化论、细胞
学说并列为三大发现。
热力学第一定律建立的成因
１）理论——迈尔
迈尔是明确提出“无不能生有”，“有不能变无”的能量守恒与转化思想的第一人。而这理论正是建立热力学第一定律的基础。 ２）实验——焦耳
由于焦耳精心严谨地进行了热功当量测定等一系列实验，奠定了热力学第一定律的实验基础，得到了人们的认同。 ３）一批科学家的不懈努力
亥姆霍兹将能量守恒定律第一次以数学形式提出来，而卡诺、赛贝等人也都有过这方面的见解。
４）说明了客观条件成熟，相应的自然规律一定会发现。
热力学第二定律的建立：在实际情况中，并不是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。1917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。
第三节 分子运动论的发展
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一、早期的分子运动论
1）德莫克里特（公元前460-前371）：认为物质皆由各种不同微粒组成。
2）1658年，伽桑狄提出，物质是由分子构成的。 二、克劳修斯的理想气体分子模型
1857年发表《论热运动的类型》的文章，，以十分明晰和信服的推理，建立了理想气体分子模型和压强公式，引入了平均自由程的概念。
三、麦克斯韦的贡献
1860年，麦克斯韦发表了《气体动力论的说明》，第一次用概率的思想，建立了麦克斯韦分子速率分布律。
四、玻尔兹曼的工作
在麦氏速率分布率的基础上，第一次考虑了重力对分子运动的影响，建立了更全面的玻尔兹曼分布律，建立了知名过程方向性的玻尔兹曼H定理，建立了玻尔兹曼熵公式。 五、统计物理学的创立
在克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼研究的基础上，吉布斯提出：“热力学的发现基础建立在力学的一个分支上”，吉布斯由此建立了统计力学。
1902年发表了《统计力学的基本理论》，建立了完整的“系综理论”。
第六章 十九世纪末的三大发现
第一节 物理革命的新曙光
江山代有才人出，各领风骚数百年。
——赵翼（清）
一、经典物理学的危机
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经典物理学经过三百多年的发展，到19世纪末已经有了完整的体系，在应用的推广上也硕果累累。
著名物理学家开尔文就说:“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。”
开尔文的话代表了不少物理学家的固步自封的思想。
然而，正是在这个时候， 物理实验有了重大发现，打破了沉闷的空气，向物理学家的自满情绪提出挑战! 二、神秘之光——Ｘ射线
1.妙手偶得:19世纪末，阴极射线的研究正方兴未艾，德国的维尔芝堡大学，治学严谨的伦琴（1845-1923）教授，也致力于这个问题的研究。
1895年11月8日晚,伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管
子包起来，意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能行进几厘米远。
伦琴断定这是一种新射线，一种从未曾记载过的东西。伦琴用它拍出了一张肉淡骨浓的手掌照片，有人用它鉴别古画，一时引起轰动，伦琴将这具有非凡魅力的射线命名为“Ｘ”射线。
2.对本质的探求
伦琴不满足于发现“Ｘ”光，还想进一步了解其本质。1895年12月28日，向物理医学学会提出:《论一种新的射线》报告在三个月被印行了五次，第五版同时用英、法、意、俄等文印出。
1896年3月送出第二篇——《论一种新的射线（续）》。 1897年3月又送出第三篇——《关于Ｘ射线性质的进一步观察》。
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