【正文】 定律的定義： “ 熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體。 ” 這與開(kāi)爾文陳述的熱力學(xué)第二定律 “ 不可制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，只從一個(gè)熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓?，而其他物體不發(fā)生任何變化 ”是等價(jià)的，它們是熱力學(xué)的重要理論基礎(chǔ)。同時(shí)，他還推導(dǎo)了克勞修斯方程 ——關(guān)于氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度 和氣體普適常數(shù)之間的關(guān)系，修正了原來(lái)的范德瓦爾斯方程。 ? 1854年，克勞修斯最先提出了熵的概念，進(jìn)一步發(fā)展了熱力學(xué)理論。他將熱力學(xué)定律表達(dá)為：宇宙的能量是不變的，而它的熵則總在增加。由于他引進(jìn)了熵的概念，因而使熱力學(xué)第二定律公式化，使它的應(yīng)用更為廣泛了。 ? 1855年，克勞修斯被聘為蘇黎世大學(xué)正教授，在這所大學(xué)他任教長(zhǎng)達(dá)十二年。這期間，他除了給大學(xué)生講課外，還積極地進(jìn)行科學(xué)探索。 ? 另外，克勞修斯除發(fā)表了大量的學(xué)術(shù)論文外，還出版了一些重要的專(zhuān)著，如 《 機(jī)械熱理論 》第一卷和第二卷、 《 勢(shì)函數(shù)和勢(shì) 》 等。 ? 在克勞修斯的晚年，他不恰當(dāng)?shù)匕褵崃W(xué)第二定律引用到整個(gè)宇宙，認(rèn)為整個(gè)宇宙的溫度必將達(dá)到均衡而不再有熱量的傳遞，從而成為所謂的熱寂狀態(tài)，這就是克勞修斯首先提出來(lái)的“熱寂說(shuō)”。熱寂說(shuō)否定了物質(zhì)不滅性在質(zhì)上的意義，而且把熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用范圍無(wú)限的擴(kuò)大了。 ? 克勞修斯于 1888年逝世，終年六十六歲?？藙谛匏闺m然在晚年錯(cuò)誤地提出了 “ 熱寂說(shuō) ” ，但在他的一生的大部分時(shí)間里，在科學(xué)、教育上做了大量有益的工作。特別是他奠定了熱力學(xué)理論基礎(chǔ)，他的大量學(xué)術(shù)論文和專(zhuān)著是人類(lèi)寶貴的財(cái)富，他在科學(xué)史上的功績(jī)不容否定。他誠(chéng)摯、勤奮的精神同樣值得后人學(xué)習(xí)。 開(kāi)爾文生平簡(jiǎn)介 ? 1824年 6月 26日開(kāi)爾文生于愛(ài)爾蘭的貝爾法斯特。他從小聰慧好學(xué)， 10歲時(shí)就進(jìn)格拉斯哥大學(xué)預(yù)科學(xué)習(xí)。17歲時(shí)，曾立志： “ 科學(xué)領(lǐng)路到哪里，就在哪里攀登不息 ” 。 1845年畢業(yè)于劍橋大學(xué)，在大學(xué)學(xué)習(xí)期間曾獲蘭格勒獎(jiǎng)金第二名，史密斯獎(jiǎng)金第一名。畢業(yè)后他赴巴黎跟隨物理學(xué)家和化學(xué)家 實(shí)驗(yàn)工作一年， 1846年受聘為格拉斯哥大學(xué)自然哲學(xué)（物理學(xué)當(dāng)時(shí)的別名）教授，任職達(dá) 53年之久。由于裝設(shè)第一條大西洋海底電纜有功，英政府于1866年封他為爵士，并于 1892年晉升為開(kāi)爾文勛爵，開(kāi)爾文這個(gè)名字就是從此開(kāi)始的。 1890～ 1895年任倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。 1877年被選為法國(guó)科學(xué)院院士。1904年任格拉斯哥大學(xué)校長(zhǎng)，直到 1907年 12月 17日在蘇格蘭的內(nèi)瑟霍爾逝世為止。 研究領(lǐng)域 ： ? 電磁學(xué)：開(kāi)爾文在電磁學(xué)理論和工程應(yīng)用上研究成果卓著。 ? 熱力學(xué)：開(kāi)爾文是熱力學(xué)的主要奠基人之一，在熱力學(xué)的發(fā)展中作出了一系列的重大貢獻(xiàn) 。 ? 電學(xué)的工程應(yīng)用： 1875年預(yù)言了城市將采用電力照明， 1879年又提出了遠(yuǎn)距離輸電的可能性。 ? 波動(dòng)和渦流、以太學(xué)說(shuō)。開(kāi)爾文在波動(dòng)和渦流理論方面多有貢獻(xiàn)。 卡諾的生平簡(jiǎn)介 ? 法國(guó)物理學(xué)家薩迪．卡諾（ N． L． Sadi Carnot， 1796－ 1832）創(chuàng)立的理想熱機(jī)理論，現(xiàn)在不僅在熱機(jī)工程界受到普遍重視，而且被列為物理學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。然而，卡諾的理論在創(chuàng)立后長(zhǎng)期都未能得到應(yīng)有的重視。只是到了 1848年開(kāi)爾文（ Lord Kelvin， 1824－ 1907）根據(jù)卡諾定理提出絕對(duì)溫標(biāo)概念后，卡諾的理論才稍微引起了科學(xué)界的注意。 ? 卡諾的理論不僅是熱機(jī)的理論，它還涉及到熱量和功的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，因此也就涉及到 熱功當(dāng)量、熱力學(xué)第一定律及能量守恒與轉(zhuǎn)化的問(wèn)題?？梢栽O(shè)想，如果卡諾的理論在 1824年就開(kāi)始得到公認(rèn)或推廣的話，這些定律的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)提前許多年。這種估計(jì)不算 過(guò)分，根據(jù)前面的分析，卡諾至遲在 1824－1826年間就計(jì)算過(guò)熱功當(dāng)量，這比焦耳的工 作要早 17~19年。雖然他的計(jì)算不夠精確，但他的理論見(jiàn)解是正確的。 波茲曼的生平簡(jiǎn)介 ?波茲曼 Ludwig Boltzmann (18441906)奧地利物理學(xué)家，發(fā)展并推進(jìn)了熱力學(xué)理論、氣體運(yùn)動(dòng)理論。 Boltzmann 假設(shè)氣體的運(yùn)動(dòng)取決于其原子或分子的運(yùn)動(dòng)。 在熱力學(xué)第二定理的基礎(chǔ)上，他以數(shù)學(xué)公式論證了氣體最常見(jiàn)的狀態(tài)是它的平衡狀態(tài) 。 亥姆霍茲的生平簡(jiǎn)介 ? 亥姆霍茲， H． von (Hermann von Helmholtz 1821～ 1894) 德國(guó)物理學(xué)家、生理學(xué)家。 1821年 10月 31日生于柏林的波茨坦。中學(xué)畢業(yè)后由于經(jīng)濟(jì)上的原因未能進(jìn)大學(xué)，以畢業(yè)后需在軍隊(duì)服役 8年的條件取得公費(fèi)進(jìn)了在柏林的王家醫(yī)學(xué)科學(xué)院。 1842年獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位后，被任命為駐波茨坦駐軍軍醫(yī)， 1849年他應(yīng)聘任柯尼斯堡大學(xué)生理學(xué)和普通病理學(xué)教授。 1858年任海德?tīng)柋ご髮W(xué)生理學(xué)教授。 1871年接替馬格諾斯任柏林大學(xué)物理學(xué)教授。 1873年當(dāng)選為英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)的外國(guó)會(huì)員，被授予柯普利獎(jiǎng)?wù)隆?1882年受封爵位。1887年被任命為新成立的柏林夏洛滕堡物理技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)。 1894年 9月 8日在夏洛滕堡逝世。 亥姆霍茲的科學(xué)貢獻(xiàn) ? 發(fā)現(xiàn)能量守恒定律 ? 亥姆霍茲對(duì)物理學(xué)的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律。亥姆霍茲認(rèn)為永動(dòng)機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的。他把自己的觀點(diǎn)加以整理，寫(xiě)成 《 論力的守恒 》 一文，送到德國(guó) 《 物理學(xué)年鑒 》 。它遭到了同邁爾論文一樣的厄運(yùn)，被主編波根道夫退了回來(lái)。1847年 7月 23日，亥姆霍茲在柏林物理學(xué)會(huì)的一次講演中報(bào)告了這篇論文。他全面闡述了能量守恒和轉(zhuǎn)換來(lái)表示 “ 活力 ” ，也就是現(xiàn)在所說(shuō)的動(dòng)能。這篇論文表明，亥姆霍茲是能量守恒定律的創(chuàng)立者之一。 亥姆霍茲的趣聞?shì)W事 ? 亥姆霍茲是 19世紀(jì)一位 “ 萬(wàn)能 ” 博士，一身兼任生理學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家以及機(jī)智的實(shí)驗(yàn)家等多種頭銜。當(dāng)他開(kāi)始研究物理學(xué)的時(shí)候，已經(jīng)是這個(gè)世紀(jì)最有成就的生理學(xué)家之一，以后他又成了這個(gè)世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家之一。可是他又發(fā)現(xiàn)，要研究物理學(xué)不能不掌握數(shù)學(xué)，就又研究數(shù)學(xué)，成為這個(gè)世紀(jì)最有成就的數(shù)學(xué)家之一。 ” ? 但需指出的是，他在哲學(xué)上是機(jī)械唯物論者，企圖把一切運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為力學(xué)。這是當(dāng)時(shí)文化、社會(huì)、歷史的條件給予他的限制。 吉布斯的生平簡(jiǎn)介 ? 美國(guó)物理化學(xué)家吉布斯， 1839年 2月 11日生于康涅狄格州的紐黑文。父親是耶魯學(xué)院教授。 18541858年在 耶魯學(xué)院學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)期間，因拉丁語(yǔ)和數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)異曾數(shù)度獲獎(jiǎng)。 1863年獲耶魯學(xué)院哲學(xué)博士學(xué)位，留校 任助教。 18661868年在法、德兩國(guó)聽(tīng)了不少著名學(xué)者的演講。 1869年回國(guó)后繼續(xù)任教。 1870年后任耶魯學(xué) 院的數(shù)學(xué)物理教授。曾獲得倫敦皇家學(xué)會(huì)的科普勒獎(jiǎng)?wù)隆?1903年 4月 28日在紐黑文逝世 ? 1876年 Gibbs在康乃狄格科學(xué)院院報(bào)上發(fā)表了題為 《 論非均相物質(zhì)之平衡 》 著名論文的第一部份。當(dāng)這篇論文于 1878年完成時(shí)（該文長(zhǎng)達(dá) 323頁(yè)），化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)也就奠定了。這篇論文首次提出了我們?cè)诒菊掠脕?lái)討論反應(yīng)自發(fā)性的最大功和自由能的概念。其中還包括我們將在第十五章討論的有關(guān)化學(xué)平衡的各種基本原理。文章還應(yīng)用熱力學(xué)定律闡明了相平衡原理（第十一章）、稀溶液定律（第十二章）、表面吸附的本質(zhì)（第十六章）以及伏打電池中支配能量變化的數(shù)學(xué)關(guān)系式（第二十二章）。 ? Glbbs的工作多年沒(méi)有得到人們的重視，他本人應(yīng)承擔(dān)主要責(zé)任。他從來(lái)不愿化費(fèi)一點(diǎn)力氣宣傳他自己的工作；康乃狄格科學(xué)院院報(bào)遠(yuǎn)非當(dāng)時(shí)第一流期刊。 Gibbs屬于那種似乎內(nèi)心并不要求得到同時(shí)代的人承認(rèn)的罕見(jiàn)的人物中的一個(gè)。他對(duì)于能夠解決自己腦海中所存在的問(wèn)題便感到滿足，一個(gè)問(wèn)題解決之后，接著他又著手思考另一個(gè)問(wèn)題，而從來(lái)不愿想一想別人是否了解他究竟做了些什么。 ? 早在 Gibbs 的工作在本國(guó)受到重視之前，Gibbs在歐洲已經(jīng)得到承認(rèn)。那個(gè)時(shí)代的杰出理論家 Maxwell不知從哪里讀到了Gibbs的一篇熱力學(xué)論文，看出了它的意義，并在自己的著作中反復(fù)地引證過(guò)它。Wilhelm Ostald這樣稱贊 Gibbs:“從內(nèi)容到形式，他賦予物理化學(xué)整整一百年。 ” Ostwald同時(shí)在 1892年將他的論文譯成了德文。七年之后， Le Chatelier又將名譯成了法文。 麥克斯韋的生平簡(jiǎn)介 ? 麥克斯韋 (James Clerk Maxwel 1831～ 1879)英國(guó)物理學(xué)家， 1831年 6月 13日生于英國(guó)愛(ài)丁堡的一個(gè)地主家庭， 16歲時(shí)進(jìn)入愛(ài)丁堡大學(xué)， 1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)研習(xí)數(shù)學(xué)， 1854年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)于該校三一學(xué)院數(shù)學(xué)系，并留校任職。 1856年到阿伯丁的馬里沙耳學(xué)院任自然哲學(xué)教授。 1860年到倫敦任皇家學(xué)院自然哲學(xué)及天文學(xué)教授。 1865年辭去教職還鄉(xiāng)，專(zhuān)心治學(xué)和著述。 1871年受聘為劍橋大學(xué)的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授，負(fù)責(zé)籌建該校的第一所物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室 ——卡文迪許實(shí)驗(yàn)室， 1874年建成后擔(dān)任主任。 1879年第 11月 5日在劍橋逝世，終年 49歲。 麥克斯韋的科學(xué)成就 ? 麥克斯韋在物理學(xué)中的最大貢獻(xiàn)是建立了統(tǒng)一的經(jīng)典電磁場(chǎng)理論和光的電磁理論，預(yù)言了電磁波的存在。而這種理論預(yù)見(jiàn)后來(lái)得到了充分的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 ? 1873年，麥克斯韋完成巨著 《 電磁學(xué)通論 》 ，這是一部可以同牛頓的 《 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 》 相媲美的書(shū)，具有劃時(shí)代的意義。 ? 麥克斯韋在電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)方面也有重要貢獻(xiàn)。他建立了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的嚴(yán)格理論，并重復(fù)卡文迪許的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)精度提高了 3個(gè)數(shù)量級(jí)。他的驗(yàn)證理論成為后世精確驗(yàn)證靜電力平方反比定律的依據(jù)。此外他還發(fā)明了麥克斯韋電橋 ? 麥克斯韋在分子動(dòng)理論方面的功績(jī)也是不可磨滅的。他運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法導(dǎo)出了分子運(yùn)動(dòng)的麥克斯韋速度分布律。還研究過(guò)土星的光環(huán)和視覺(jué)理論，創(chuàng)立了定量色度學(xué)。他負(fù)責(zé)建立起來(lái)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，在他和以后幾位主任的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)展成為名聞世界的學(xué)術(shù)中心之一。 ? 麥克斯韋晚年的生活相當(dāng)不幸。他的學(xué)說(shuō)沒(méi)有人理解，妻子又久病不愈。這雙重的打擊，壓得他精疲力竭。妻子病后，整個(gè)家庭生活的秩序都顛倒了。麥克斯韋為了看護(hù)她，有時(shí)整整三周沒(méi)在床上睡過(guò)覺(jué)。盡管如此，他的講演，他的實(shí)驗(yàn)室工作，卻從沒(méi)有中斷過(guò)。過(guò)分的焦慮和勞累，終于奪去了他的健康。同事們注意到這位勤奮的科學(xué)家很快消瘦下去，面色也越來(lái)越蒼白。只有他那顆科學(xué)家堅(jiān)強(qiáng)的心靈，永遠(yuǎn)沒(méi)有衰退。 ?1879年 11月 5日，麥克斯韋因癌癥不治去世，終年 49歲。物理學(xué)史上一顆可以同牛頓交輝的明星墜落了。他正當(dāng)壯年，卻不幸夭折，這是非?？上У摹Ｋ睦碚摓榻茖W(xué)技術(shù)開(kāi)辟了一條嶄新的道路，可是他的功績(jī)生前卻未得到重視。直到他死后許多年，在赫茲證明了電磁波存在后，人們才意識(shí)到他是自牛頓以來(lái)最偉大的理論物理學(xué)家。 克拉珀龍的生平簡(jiǎn)介 ? 克拉珀龍（ Benoit Pierre Emile Clapeyron,1799～ 1864）法國(guó)物理學(xué)家和土木工程師。 1799年 1月 26日生于巴黎。1818年畢業(yè)于巴黎工藝學(xué)院。 1820～ 1830年在俄國(guó)彼得堡交通工程部門(mén)擔(dān)任工程師，在鐵路部門(mén)有較大貢獻(xiàn)?；氐椒▏?guó)后，1844年起任巴黎橋梁道路學(xué)校教授。 1848年被選為巴黎科學(xué)院院土。 ? 克拉珀龍主要從事熱學(xué)、蒸汽機(jī)設(shè)計(jì)和理論、鐵路工程技術(shù)方面研究。他設(shè)計(jì)了法國(guó)第一條鐵路線。法國(guó)第一座鐵路橋也是以他的計(jì)算為基礎(chǔ)的，他在設(shè)計(jì)計(jì)算中發(fā)明了以他命名的支撐力矩計(jì)算法?？死挲?jiān)谖锢砩系呢暙I(xiàn)主要是熱學(xué)方面。在他發(fā)表的 《 關(guān)于熱的動(dòng)力 》 的論文中，克拉珀龍重新研究和發(fā)展了卡諾的熱機(jī)理論，1834年賦予卡諾理論以易懂的數(shù)學(xué)形式，使卡諾理論顯出巨大意義。 能斯特 的生平簡(jiǎn)介 ? 能斯特的研究主要在熱力學(xué)方面。 1889年，他提出溶解壓假說(shuō)，從熱力學(xué)導(dǎo)出于電極勢(shì)與溶液濃度的關(guān)系式，即電化學(xué)中著名的能斯特方程。同年，還引入溶度積這個(gè)重要概念，用來(lái)解釋沉淀反應(yīng)。他用量子理論的觀點(diǎn)研究低溫下固體的比熱；提出光化學(xué)的 “ 原子鏈?zhǔn)椒磻?yīng) ” 理論。 1906年，根據(jù)對(duì)低溫現(xiàn)象的研究，得出了熱力學(xué)第三定律，人們稱之為 “ 能斯特?zé)岫ɡ?” ，這個(gè)定理有效地解決了計(jì)算平衡常數(shù)問(wèn)題和許多工業(yè)生產(chǎn)難題。因此獲得了 1920年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金。主要著作有： 《 新熱定律的理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 》 等。