【正文】 度在x、y、z三個方向上的分量的分布彼此獨(dú)立；③速度分布不受外面影響。范德瓦爾斯因此獲得1910年的諾貝爾物理學(xué)獎。關(guān)于氣體分子運(yùn)動的平均自由程187。1857年發(fā)表《論熱運(yùn)動的類型》的文章，以十分明晰和信服的推理，建立了理想氣體分子模型和壓強(qiáng)公式，引入了平均自由程的概念。認(rèn)為原子是參與化學(xué)反應(yīng)的最小粒子，分子是游離狀態(tài)下的單質(zhì)或化合物的能夠獨(dú)立存在的最小粒子。胡克1678年則提出，空氣是由大量快速運(yùn)動的粒子組成的，他們對四壁的頻繁碰撞，形成了空氣對器壁的壓力。由于壓強(qiáng)和體積不可能為負(fù)，所以不存在低于t℃的溫度。絕熱去磁冷卻法：19261933年加拿大青年物理學(xué)家吉奧克(, 1895?)等幾位物理學(xué)家先后獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)了這一方法。四 低溫下物質(zhì)特性的研究自從1908年實(shí)現(xiàn)氦的液化以來，低溫物理學(xué)得到了迅速發(fā)展。從而消滅了“永久氣體”。但對氫氧氮等氣體，無論加多大壓力 (當(dāng)時已達(dá)到2790個大氣壓)都無法使其液化。 生物體的生長、發(fā)育、繁殖，進(jìn)行新陳代謝就不能處于熱力學(xué)平衡態(tài)，活的生物體與周圍環(huán)境不斷進(jìn)行著物質(zhì)和能量交換，是一個開放系統(tǒng)。③終態(tài)（宏）包含的微觀態(tài)數(shù)大于初態(tài)的。熵增加原理揭示了自然過程的不可逆性，或者說運(yùn)動的轉(zhuǎn)化對于時間、方向的不對稱性。稱為“熵”，用符號S=Q/T表示。1850年，克勞修斯在邁爾、焦耳和卡諾等人工作的基礎(chǔ)上，提出了熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)形式：dQ=dU+dW二 熱力學(xué)第二定律的物理表述19世紀(jì)中葉，開爾文（即威廉?湯姆遜）注意到：焦耳的工作表明機(jī)械能定量的轉(zhuǎn)化為熱，而卡諾的熱機(jī)理論則認(rèn)為熱在蒸汽機(jī)里不能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以開爾文（和克勞修斯）的進(jìn)一步工作就是要從根本上解決這一矛盾。類比：蒸汽機(jī)的熱質(zhì)（熱質(zhì)說）從高溫加熱器傳向低溫冷凝器而做功，就好象水車靠水從高處流向低處而做功一樣。這就導(dǎo)致了熱力學(xué)第二定律的出臺。4 熱力學(xué)第一定律的表述熱力學(xué)第一定律即能量守恒和轉(zhuǎn)化定律，其第一種表述為：自然界一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同的形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞中能量的數(shù)量不變。為了測定機(jī)械功和熱之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，焦耳設(shè)計了“熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)儀”，焦耳在磁電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)軸上繞兩條線，跨過兩個定滑輪后掛上幾磅重的砝碼，由砝碼的重量和下落的距離計算出所做的功。培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀人才?！边@里活力是動能，張力是勢能。恩格斯對邁爾的工作給予很高的評價。 羅伯特?邁爾（Robert Mayer,18141878)曾是一位隨船醫(yī)生，在一次駛往印度尼西亞的航行中，給生病的船員做手術(shù)時，發(fā)現(xiàn)血的顏色比溫帶地區(qū)的新鮮紅亮，這引起了邁爾的沉思。此外1801年關(guān)于紫外線的化學(xué)作用的發(fā)現(xiàn)，1839年用光照金屬極板改變電池的電動勢的發(fā)現(xiàn)；1845年光的偏振面的磁致偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)等等，都從不同側(cè)面揭示了各種自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化。許多科學(xué)家對這一定律的建立作出了一定貢獻(xiàn)。熱質(zhì)的多少和在物體之間的流動就會改變物體熱的程度。后來他的學(xué)生伊爾文（Irvine)正式引進(jìn)“熱容量”的概念。，即熱力學(xué)溫度的單位—開爾文（K）就是水三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/三 量熱學(xué)的建立：17世紀(jì)，意大利的科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在同一溫度下具有相同重量的不同液體分別與冰混合時，冰被融化的數(shù)量是不同的，這表明不同物質(zhì)的放熱能力是不同的。列奧米爾（Reaumur,16831757,法國）以酒精和1/5的水的混合物作為測溫物質(zhì)，1730年制作的酒精溫度計，取水的冰點(diǎn)為00R，水的沸點(diǎn)為800R，在兩個固定點(diǎn)中間分成80等分，稱為列氏溫標(biāo)。二 計溫學(xué)的發(fā)展（一）溫度計的設(shè)計與制造1603年，伽利略制成最早的驗(yàn)溫計：一只頸部極細(xì)的玻璃長頸瓶，倒置于盛水容器中，瓶中裝有一半帶顏色的水。后來稱其為華氏溫標(biāo)。又稱熱力學(xué)溫標(biāo)，它與測溫物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，即任何測溫物質(zhì)按這種溫標(biāo)定出的溫度數(shù)值都是一樣的。他把物質(zhì)在改變相同溫度時的熱量變化叫做這些物質(zhì)對熱的“親和性”或“接受熱的能力”。認(rèn)為熱是一種看不見無重量的物質(zhì)。2 .熱力學(xué)第一定律的建立一 定律產(chǎn)生的背景18世紀(jì)末到19世紀(jì)前半葉，自然科學(xué)上的一系列重大發(fā)現(xiàn)，廣泛的揭示出各種自然現(xiàn)象之間的普遍聯(lián)系和轉(zhuǎn)化。5．化學(xué)反應(yīng)和熱1840年彼得堡科學(xué)院的黑斯（)提出關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中釋放熱量的重要定律：在一組物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪唤M物質(zhì)的過程中，不管反應(yīng)是通過那些步驟完成的，釋放的總熱量是恒定的。 貢獻(xiàn)最為突出的有三位科學(xué)家，他們是：德國的醫(yī)生邁爾，英國的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家焦耳,德國的生物學(xué)家、物理學(xué)家亥姆霍茲。邁爾是將熱學(xué)觀點(diǎn)用于有機(jī)世界研究的第一人。1847年，發(fā)表著名論文《力的守恒》，闡述了有心力作用下機(jī)械能守恒原理：“當(dāng)自由質(zhì)點(diǎn)在吸力和斥力作用下而運(yùn)動的一切場合，所具有的活力和張力總是守恒的。著有《生物光學(xué)手冊》、《音樂理論的生理基礎(chǔ)》、《論力的守恒》等書。從這個實(shí)驗(yàn)焦耳立即領(lǐng)悟到熱和機(jī)械功可以互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中遵從一定的當(dāng)量關(guān)系。米/千卡。比如熱不會自動地由低溫傳向高溫，過程具有方向性。在研究工作中，卡諾出色的運(yùn)用了類比和建立理想模型的方法。而實(shí)際上熱的傳遞和消耗是同時發(fā)生的。三 熵1854年，克勞修斯進(jìn)一步指出，雖然熱機(jī)在循環(huán)過程中Q1≠Q(mào)2，但熱量Q與熱源溫度T之比值是一定的，即Q1/T1=Q2/T2。在沒有外界作用的情況下，一個系統(tǒng)的熵越大，就越接近于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的能量也就越來越不能供利用了。②態(tài)的無序程度大于初態(tài)?！纳⒔Y(jié)構(gòu)理論 1967年，普里高金()為首的布魯塞爾學(xué)派建立了耗散結(jié)構(gòu)理論，對揭開生命科學(xué)之謎具有重大意義。至1845年，出了氫、氧、氮等幾種氣體外，當(dāng)時所有已知的氣體都被液化了。皮克泰特則是制造了一套昂貴的設(shè)備，采用使溫度逐級下降的級聯(lián)冷卻法，獲得了液態(tài)的氧。1908年，荷蘭物理學(xué)家昂乃斯(,18531926)成功實(shí)現(xiàn)了氦的液化，從而消滅了最后一種“永久氣體”。稱為“超流性”。在絕對零度下，氣體的壓強(qiáng)和體積都將減小到零。認(rèn)為空氣粒子像小海綿一樣擠壓在一起，它們“擺脫壓縮的努力”產(chǎn)生了空氣的壓強(qiáng)。道爾頓把不同原子組成的分子稱為“復(fù)雜原子”1811年，意大利科學(xué)家阿伏伽德羅（Amedeo Avogadro,17761856)引入“分子”概念，并把它與原子概念相區(qū)別?？藖瞿嵯５墓ぷ髟趦?nèi)容上并沒有超出赫拉帕斯的工作，但是由于“熱是運(yùn)動”的觀點(diǎn)當(dāng)時已得到普遍承認(rèn)，所以他的論文立即引起普遍重視，大大推進(jìn)了分子運(yùn)動論的研究工作。 ②問題的解決和平均自由程：1858年在171。 1873年，范德瓦爾斯（ der Waals,18221892,荷蘭物理學(xué)家）在他的博士論文中，提出了實(shí)際氣體的狀態(tài)方程： 由于考慮了實(shí)際氣體分子的大小，不但氣體分子的實(shí)際運(yùn)動空間要減小，氣體壓強(qiáng)也要增加。因此導(dǎo)出速度分布律是麥克斯韋運(yùn)動理論的核心。表示了氣體分子在時刻t按速度v的分布規(guī)律。熵S自發(fā)減小或H函數(shù)自發(fā)增加的過程，不是絕對不可能，而是幾率非常小而已。1924年，印度物理學(xué)家玻色（)發(fā)現(xiàn)了光子所服從的統(tǒng)計法則。導(dǎo)出了相密度守恒原理： 這個原理表明，組成系綜的體系的點(diǎn)在相空間里的運(yùn)動，就像不可壓縮的流體一樣，既不能收縮，也不能擴(kuò)張，只能改變形狀。系綜：相空間中的每個點(diǎn)代表系統(tǒng)的一個狀態(tài)，在相同的宏觀條件下，代表不同狀態(tài)的一組點(diǎn)的集合稱