熱學發明

㈠ 中國古代熱學的發展是怎樣的

我國古代的熱學知識大部分是生活和生產經驗的總結。至今所知的古籍中對熱的研究記載較少，還有待於進一步發掘。

火的利用和控制，是人類第一次支配了自然力，使人類文明大大前進了一步，同時，它也是古人對熱現象認識的開端。我國山西省芮城西侯度舊石器的遺址，說明大約180萬年前人類已經開始使用火。

約在公元前2000年，我國已有氣溫反常的記載，在西周初期，人們開始掌握降溫術和高溫術。據《周禮》記載，當時已設專人司貯冰事，冬季鑿冰加以貯藏，到春、夏季用以冷藏食物和保存屍體。說明當時已利用天然冰來降溫。我國冶煉業的發展較早，高溫技術也很早被人們掌握。江蘇省曾出土春秋晚期的一塊鐵，經科學分析，它是一塊生鐵，生鐵的冶煉溫度比熟鐵高，需達攝氏千度以上。生鐵的出土，說明在那時的高溫技術已達到一定水平。

溫度計還沒有發明以前，古人在冶煉金屬的實踐中，創造了通過觀察火候和火色來判別溫度高低的方法。據《考工記》記載，在鑄銅與錫時，隨溫度的升高，火焰的顏色先後變為暗紅色、橙色、黃色、白色、青色，然後才可以澆鑄。這種方法同樣也應用於制陶工業。從現代科學分析，不同物質有不同的汽化點，因此從火焰的顏色可以判斷所汽化的物質，從而判斷溫度的高低。對同一種物質，隨著溫度的升高，其顏色也先後有所變化。「火候」（包括火色）成了我國古代熱工藝中一個內容豐富的特有概念。

除制陶和冶煉金屬之外，我國古代還在農業中採用了控溫技術。據《漢書·召信巨傳》記載，西漢末年，我國已冬季栽培蔬菜，其方法是「覆以屋廡，晝夜蘊火，待溫氣乃生」。北魏時期，還利用熏煙的方法防止霜凍。

對冷熱問題，東漢王充還曾從理論上加以探討，在他的著作《論衡·寒溫篇》中寫道：「夫近水則寒，近火則溫，遠之漸微，何則？氣之所加，遠近有差也。」他把「氣」作為物體之間進行「溫」「寒」傳遞的物質承擔者，還指出距離變遠，「氣」的作用漸小。這里已涉及熱傳遞的理論問題，但它只是思辨性的，是我國「元氣說」的一種應用。

對熱是什麼這一問題，我國古代也已注意到，南北朝成書的《關尹子》中認為：「外物」的來去是使瓦石一類物體發生寒熱溫涼之變的原因。而另一種說法見於據傳可能為北齊劉晝著的《劉子·崇學篇》，則從「五行」觀念出發，猜想物體寒、熱、溫、涼的變化是一種「內物」在起作用。這種所謂的「外物」或「內物」都是把熱設想為一種實體物質，它類似於18世紀「燃素」和「熱素」的觀念。

熱脹冷縮是重要的熱現象之一，在我國古代對它已有所研究和利用。漢代《淮南萬畢術》記述了這樣一個現象：把盛水銅瓮加熱，直到水沸騰時密閉其口，急沉入井中，銅瓮發出雷鳴般響聲。這現象可能是發熱物體在急速冷卻時發生了內破裂，破裂聲由井內傳出，這是一個典型的熱脹冷縮現象。元代陶宗儀曾親自做熱脹冷縮實驗，他把帶孔的物體加熱以後，使另一個物體進入孔洞，從而這兩個物體如「轆轤旋轉，無分毫縫罅」，他明確指出，這是前一物體「煮之胖脹」的緣故。據《華陽國志》記載，李冰父子修建都江堰時，發現用火燒巨石，然後澆水其上，就容易鑿開山石。這種利用岩石熱脹冷縮不均從而易於崩裂的施工經驗，在我國歷代水利工程中不斷為人們採用。

我國古代，在生產和生活實踐中，創制了利用熱的各種器具。如宋代曾發明一種「省油燈」，在「燈盞一端做小竅，注清冷水於其中」，據說這種燈能「省油幾半」。現在分析，文中所說加入冷水，目的是降低溫度，避免油被燈火加熱後急速蒸發，其中包含了對油的汽化和溫度的關系的認識；據《淮南子》記載：「取雞子，去其法，然（燃）艾火納空卵中，疾風因舉之飛。」這是關於「熱氣球」的最早設想，也是空氣受熱上升的具體應用。五代時期，據說還利用這一原理製成信號燈，所謂「孔明燈」也是應用了這一道理。關於走馬燈我國古代有較多記載，有的古籍把它稱為「馬騎燈」、「影燈」。宋代《武林舊事》在記述各種元宵彩燈時寫道：「若沙戲影燈、馬騎人物、旋轉如飛……」這表明當時已利用了冷熱空氣的對流製造出各種各樣的走馬燈。

在我國古代，很早就出現了對熱動力的認識和利用。唐代出現了煙火玩物，「煙火起輪，走絨流星」。宋代製成了用火葯噴射推進的火箭、火球、火蒺藜。明代製成了「火龍出水」的火箭，這些都是利用燃燒時向後噴射產生反作用力使火箭前進的道理，屬熱動力的應用。它是近代火箭的始祖，被世界所公認。

㈡ 熱能與熱學有哪些應用

reneng yu rexue de yingyong

熱能是應用最為廣泛的能量，熱學則是應用最為廣泛的學科。可以說，我們生活的方方面面都可以看到熱能的身影，人們的衣食住行時時刻刻都離不開熱學的支撐。

人類利用熱能的歷史非常悠久，人類文明的每一次進步幾乎都與熱能的利用分不開。火的使用讓人從獸類中分化出來，陶瓷燒制工藝的發明使得人類文明向前邁進了一大步，金屬冶煉技術的出現與改進更是讓人類文明得到了前所未有的發展。在科技進步日新月異的今天，火箭升空、核能的和平利用、太陽能的開發與應用等，無不需要熱學理論的支撐。

了解熱學在生產、生活中的應用，對培養大家學習熱學的興趣，樹立科學理想都是大有裨益的事情。

㈢ 熱力學獲得諾貝爾獎的人有那些

1901年
荷蘭雅克布斯·范特霍夫
發現了化學動力學法則和溶液滲透壓

1902年
德國赫爾曼·費歇爾
合成了糖類和嘌呤衍生物

1903年
瑞典阿累尼烏斯
提出了電離理論，促進了化學的發展。

1904年
英國威廉·拉姆齊爵士
發現了空氣中的稀有氣體元素並確定他們在周期表裡的位置。

1905年
德國阿道夫·拜耳
對有機染料以及氫化芳香族化合物的研究促進了有機化學與化學工業的發展。

1906年
法國穆瓦桑
研究並分離了氟元素，並且使用了後來以他名字命名的電爐。

1907年
德國愛德華·畢希納
對酶及無細胞發酵等生化反應的研究。

1908年
紐西蘭歐內斯特·盧瑟福爵士
對元素的蛻變以及放射化學的研究。

1909年
德國威廉·奧斯特瓦爾德
對催化作用、化學平衡以及化學反應速率的研究。

1910年
德國奧托·瓦拉赫：
在脂環類化合物領域的開創性工作促進了有機化學和化學工業的發展的研究。

1911-1920

1911年
法國瑪麗亞·居里
發現了鐳和釙,提純鐳並研究鐳的性質。

1912年
法國格利雅
發明了格氏試劑，促進了有機化學的發展。
法國保羅·薩巴蒂埃
發明了有機化合物的催化加氫的方法，促進了有機化學的發展。

1913年
瑞士阿爾弗雷德·沃納
對分子內原子成鍵的研究,開創了無機化學研究的新領域。

1914年
美國西奧多·理查茲
精確測量了大量元素的原子量。

1915年
德國理查德·威爾施泰特
對植物色素的研究，特別是對葉綠素的研究。

1918年
德國弗里茨·哈伯
對單質合成氨的研究。

1920年
德國沃爾特·能斯特
對熱力學的研究。

1921-1930

1921年
英國弗雷德里克·索迪
對放射性物質以及同位素的研究。

1922年
英國弗朗西斯·阿斯頓
使用質譜儀發現了非放射性元素的同位素,並且闡明了整數法則。

1923年
奧地利弗里茨·普雷格爾
創立了有機化合物微量分析法。

1925年
奧地利理查德·席格蒙迪
對膠體溶液的異相性質的證明，確立了現代膠體化學的基礎。

1926年
瑞典斯維德伯格
對分散系統的研究。

1927年
德國海因里希·維蘭德
對膽汁酸及相關物質的結構的確定。

1928年
阿道夫·溫道斯
對甾類以及它們和維他命之間的關系的研究。

1929年
英國亞瑟·哈登和瑞典漢斯·奧伊勒-克爾平
對糖類的發酵以及發酵酶的研究和探索。

1930年
德國漢斯.費歇爾
對血紅素和葉綠素等的研究,特別是血紅素的合成。

1931-1940

1931年
德國卡爾·博施和弗里德里希·柏吉斯
發明與發展化學高壓技術。

1932年
美國蘭格繆爾
對表面化學的研究與發現。

1934年
美國哈羅德·尤里
發現了重氫(氘)

1935年
法國弗列德里克·約里奧-居里和伊倫·約里奧-居里
合成了新的放射性元素。

1936年
荷蘭Petrus (彼得)·約瑟夫·威廉·德拜
通過對偶極矩、X射線和氣體中電子的衍射的研究來了解分子結構

1937年
英國沃爾·霍沃思
對碳水化合物和維生素C的研究
瑞士保羅·卡勒
對類胡蘿卜素，黃素和維生素A、B2的研究

1938年
奧地利理查德·庫恩
對類胡蘿卜素和維生素的研究

1939年
德國阿道夫·布特南特
對性激素的研究。
瑞士利奧波德·雷吉卡
對聚亞甲基和高萜烯的研究。

㈣ 人類歷史上有哪些偉大的科技成果

一、科學發現
1、數學發現
歐氏幾何，解析幾何，符號代數，微積分和分析數學，數理邏輯，概率論，控制論與資訊理論
2、天文學類發現
日心說，行星運動定律，萬有引力定理，河外星系，恆星演化，星際分子，宇宙大爆炸學說
3、化學類發現
化學元素，氧和氧化學說，化合物組成定律與原子論，分子學說，苯的結構，元素周期律，化學鍵理論
高分子化學
4、地球科學類發現
地圓說，古生物與地層學，大氣環流理論，電離層，大陸飄移與板塊學說，地球的核幔差異運動，溫室效，應與全球氣候變暖
5、物理學類發現
杠桿原理，浮力定理，光的反射與折射，牛頓力學三定律，動量守恆定律，能量轉換與守恆定律，熱力學，第二定律，電磁感應，電磁波，光譜分析，X射線，放射性，電子與原子內部結構，量子理論，狹義相對論，廣義相對論，核裂變與核聚變，基本粒子誇克
6、生命科學類發現
血液循環，人體結構與解剖學，生物分類學，進化論，細胞學說，微生物，酶理論，遺傳與基因，神經元，免疫系統與免疫學說，DNA的發現及雙螺旋結構模型
二、技術發明
1、 材料
陶瓷，青銅冶鑄，生鐵冶煉，紡織，火葯/炸葯，玻璃，水泥，合成染料，高分子合成材料，液晶
2、能源動力類發明
人工取火技術，蒸汽機，內燃機，電池，電機（發電機、電動機）
3、農業與食品類發明
釀造，化肥，合成殺蟲劑，雜交育種，聯合收割機
4、交通與航天類發明
馬車，輪船，火車，汽車，飛機，火箭，人造衛星和航天器
5、信息技術類發明
筆，造紙，印刷術，電報，電話，無線電，電子管，電視，雷達，計算機，晶體管，集成電路，光纖通信，互聯網
6、醫葯與生物工程類發明
針灸，疫苗，麻醉術，輸血術，維生素，青黴素，節育技術，基因技術，克隆技術
7、儀器類發明
指南針，鍾表，望遠鏡，顯微鏡，激光器，眼鏡，電燈，照相，城市污水處理

㈤ 熱學發展史，要求簡結、明了。

熱是人類最早發現的一種自然力，是地球上一切生命的源泉。
—恩格斯

一、溫度的定義和熱機的研製

1.對溫度的研究

1593年，伽利略利用空氣熱脹冷縮的性質，製成了溫度計的雛形。

1702年，阿蒙頓製成空氣溫度計，但不準確。

1724年，荷蘭工人華倫海特在他的論文中，建立了華氏溫標，首先使用水銀代替酒精。

1742年瑞典的攝爾修斯定義水的沸點為零度，冰的熔點為100度，後施勒默爾將兩個固定點倒過來，建立了攝氏溫標。

1779年，全世界有溫標19種。

1854年，開爾文提出開氏溫標，得到世界公認。

2.熱機的發展

「蒸汽機是一個真正的國際發明，而這個事實又證實了一個巨大的歷史進步。」

1695年，法國人巴本第一個發明蒸汽機，但操作不便，不安全。

1705年，鈕科門和科里製造了新蒸汽機，有一定實用價值，但用水冷卻氣缸，能量損失很大。

1769年，英國技工瓦特改進了鈕科門機，加了冷凝器，使機器運作由斷續變連續，從而蒸汽機的使用價值大大提高，導致了歐洲的工業革命。

1785年，熱機被應用於紡織。

1807年，熱機被美國人富爾頓應用於輪船，1825年被用於火車和鐵路。
3.量熱學和熱傳導理論的建立

在18世紀前半葉，人們對什麼是溫度，什麼是熱量的概念含糊不清，熱學要發展，有關熱學的一系列概念就需要有科學的定義。

經彼得堡院士里赫曼於1744年開始，英國人布拉克和他的學生伊爾文等逐步工作，終於在1780年前後，溫度、熱量、熱容量、潛熱等一系列概念都已形成。

4.熱本性說的爭論

1）認為熱是一種物質，即熱質說。
代表人物：伊壁鳩魯、付里葉、卡諾。

2） 認為熱是物體粒子的內部運動。
代表人物：笛卡爾、胡克、羅蒙諾索夫，倫福德。

他們認為：「盡管看不到，也不能否定分子運動是存在的。」

二、熱力學第一定律的建立
熱力學第一定律建立的成因

1）理論——邁爾

邁爾是明確提出「無不能生有」，「有不能變無」的能量守恆與轉化思想的第一人。而這理論正是建立熱力學第一定律的基礎。

2）實驗——焦耳

由於焦耳精心嚴謹地進行了熱功當量測定等一系列實驗，奠定了熱力學第一定律的實驗基礎，得到了人們的認同。

3）一批科學家的不懈努力

亥姆霍茲將能量守恆定律第一次以數學形式提出來，而卡諾、賽貝等人也都有過這方面的見解。

4）說明了客觀條件成熟，相應的自然規律一定會發現。

三、
熱力學第二定律的建立：在實際情況中，並不是所有滿足熱力學第一定律的過程都能實現，比如熱不會自動地由低溫傳向高溫，過程具有方向性。這就導致了熱力學第二定律的出台。克勞修斯、開爾文、玻爾茲曼等科學家為此做了重要貢獻。1917年，能斯特進一步提出「絕對零度是不可能達到的」熱力學第三定律。

㈥ 瓦特發明 蒸汽機原理

正如其它很多重大發明一樣，關於瓦特是否是一些蒸汽機相關的專利的發明者上一直有很多爭議。但對於其中最重要的分離式冷凝器，毫無爭議是由瓦特最早提出並獨自發明的。從1780年左右，瓦特開始採取措施，對一些聽說到的別人的主意預先提請專利，以保證蒸汽機的整體發明屬於自己並防止其他人介入。瓦特在1784年8月17日給博爾頓的一封信中說道：
「我對於輪盤支架的描述是我在允許的時間與場地條件下能做的最好的情況；但是它本身還有很大缺陷，我這樣做的目的只是為了防止其他人獲取類似的專利。」
有人認為瓦特不允許其雇員威廉·默多克參與其高壓蒸汽機的研製，從而推延了該項發明的產生。瓦特還與博爾頓一起壓制其他一些工程師的工作，如喬納森·霍恩布勞爾（jonathan
hornblower）在1781年發明了另外一種蒸汽引擎，但是因被訴侵犯了瓦特的專利而失敗。
瓦特在1781年申報的「太陽與行星」曲桿齒輪聯動裝置的專利，在1784年申報的一項蒸汽機專利，都有很強的證據顯示是由其手下的工程師威廉·默多克發明。瓦特在1782年1月3日給博爾頓的一封信中提到該項發明的產生時說道：
「我試驗了一個圓周運轉的引擎模型，它是由威廉·默多克在我原有的計劃上重新提出並實現的。。。」
但威廉·默多克本人從未對這項專利的所有權提出過異議，他一生都工作於博爾頓與瓦特的公司，並在瓦特退休後被吸收為合夥人之一。即便在原來阻礙瓦特發明的曲柄專利於1974年過期後，瓦特的蒸汽機也一直繼續採用這項「太陽與行星」傳動技術。
據說瓦特還曾阻撓其它一些非自己專利的蒸汽機的發明與推廣，並認為用蒸汽機來推動車輛是不可能的事情。

㈦ 熱學的發展簡史

人類對熱現象的認識首先源於對火的認識 古代西方：火、土、水、風是構成萬物的四個主要元素。
中國古代：金、木、水、火、土五行學說。
實際古代物理學主要成就是古代原子論，人們用古代原子論解釋一切現象，其特點是猜測性的思辮。 熱是物質內部分子運動的表現這一基本思想逐步確立，但由於缺乏精確實驗根據，尚未形成科學理論。
18世紀中葉以後，系統的計溫學和量熱學的建立，使熱現象的研究走上實驗科學的道路，由於各種物理現象的相互聯系尚未被揭示出來，「熱質」這一特殊的「物質」被臆想出來,在以「將錯就錯」的形式發揮一定作用後最終退出歷史舞台。 在1644年笛卡兒在《哲學原理》中就提出了運動不變的思想，但沒有給出具體反映這種不變性本質的物理概念。隨著人們對自然界認識的不斷加深和拓廣，逐步發現不同的物理現象之間存在著內在的聯系。德國科學家邁耶從哲學角度首先確定了這種永恆性，他堅信「無不生有，有不變無」，通過對馬拉車運動過程進行了細致地分析，指明輪子摩擦散熱和馬做功一定有確定的比例；後來英國科學家焦耳通過大量精確和嚴格的實驗，測量出熱功當量為4.18J/cal，確立了建立能量轉化與守恆定律的實驗基礎；德國科學家亥姆霍茲最終建立了能量守恆定律的數學表達。他從v=推出了mgh=1/2mv^2,並建議用1/2mv^2代替mv表示機械運動的強弱，用來度量能量的改變。能量轉化與守恆定律的建立過程說明了正確的哲學思想、嚴格的實驗和嚴密的數學推理是自然科學認知過程的三個基本要素。
熱力學第一定律就是能量轉化與守恆定律在熱現象過程中的具體表現。在熱力學第一定律建立以後，德國物理學家克勞修斯和英國物理學家開爾文通過分別對法國工程師卡諾關於理想熱機效率問題研究成果的細致分析，各自獨立的發現了熱力學第二定律，並找到了反映物質各種性質的熱力學函數。
1850年前後，物理學界普遍認識到了熱現象和分子運動的聯系，但微觀結構和分子運動的物理圖像仍是模糊或未知的。憑借著對分子運動的假設和運用統計方法，克勞修斯正確地導出了氣體實驗公式。另外，麥克斯韋和玻爾茲曼在研究分子分布規律和平衡態方面也做出了卓有成效的工作。後來吉布斯把玻耳茲曼和麥克斯韋所創立的統計方法推廣而發展成為系統的理論，將平衡態和漲落現象統一起來並結合分子動理論一起構成統計物理學。 在1900年歐洲物理年會上，英國物理學家開爾文發表過一段非常著名的講話，其中他不僅講道「19世紀已將物理學大廈全部建成，今後物理學家的任務就是修飾完善這座大廈了」，而且又講道「在物理學的天空中幾乎一片晴朗，只存在兩朵烏雲。」他所指的兩朵烏雲其實就是邁克爾遜—莫雷測量「以太風」實驗和測量黑體輻射實驗中用現有的經典物理無法解釋。後來對「以太」的測量的研究和愛因斯坦狹義相對論的建立，揭示了經典牛頓時空觀的嚴重缺陷；而對黑體輻射能譜分布規律的研究及對熱容量的研究，揭示了經典統計物理學理論的重大缺陷，發現了微觀運動的新特性。1900年普朗克提出了能量量子化的假設，用這種假設成功地揭示了黑體輻射問題。與量子力學的有機結合使經典統計物理學發展成為量子統計物理學。二十世紀五十年代以後，非平衡態熱力學和統計物理學得到迅速發展，其代表人物是比利時物理學家普里高金。

㈧ 熱力學溫標是誰發明的

開爾文，所以單位就是開（k)