热学发明

㈠ 中国古代热学的发展是怎样的

我国古代的热学知识大部分是生活和生产经验的总结。至今所知的古籍中对热的研究记载较少，还有待于进一步发掘。

火的利用和控制，是人类第一次支配了自然力，使人类文明大大前进了一步，同时，它也是古人对热现象认识的开端。我国山西省芮城西侯度旧石器的遗址，说明大约180万年前人类已经开始使用火。

约在公元前2000年，我国已有气温反常的记载，在西周初期，人们开始掌握降温术和高温术。据《周礼》记载，当时已设专人司贮冰事，冬季凿冰加以贮藏，到春、夏季用以冷藏食物和保存尸体。说明当时已利用天然冰来降温。我国冶炼业的发展较早，高温技术也很早被人们掌握。江苏省曾出土春秋晚期的一块铁，经科学分析，它是一块生铁，生铁的冶炼温度比熟铁高，需达摄氏千度以上。生铁的出土，说明在那时的高温技术已达到一定水平。

温度计还没有发明以前，古人在冶炼金属的实践中，创造了通过观察火候和火色来判别温度高低的方法。据《考工记》记载，在铸铜与锡时，随温度的升高，火焰的颜色先后变为暗红色、橙色、黄色、白色、青色，然后才可以浇铸。这种方法同样也应用于制陶工业。从现代科学分析，不同物质有不同的汽化点，因此从火焰的颜色可以判断所汽化的物质，从而判断温度的高低。对同一种物质，随着温度的升高，其颜色也先后有所变化。“火候”（包括火色）成了我国古代热工艺中一个内容丰富的特有概念。

除制陶和冶炼金属之外，我国古代还在农业中采用了控温技术。据《汉书·召信巨传》记载，西汉末年，我国已冬季栽培蔬菜，其方法是“覆以屋庑，昼夜蕴火，待温气乃生”。北魏时期，还利用熏烟的方法防止霜冻。

对冷热问题，东汉王充还曾从理论上加以探讨，在他的著作《论衡·寒温篇》中写道：“夫近水则寒，近火则温，远之渐微，何则？气之所加，远近有差也。”他把“气”作为物体之间进行“温”“寒”传递的物质承担者，还指出距离变远，“气”的作用渐小。这里已涉及热传递的理论问题，但它只是思辨性的，是我国“元气说”的一种应用。

对热是什么这一问题，我国古代也已注意到，南北朝成书的《关尹子》中认为：“外物”的来去是使瓦石一类物体发生寒热温凉之变的原因。而另一种说法见于据传可能为北齐刘昼著的《刘子·崇学篇》，则从“五行”观念出发，猜想物体寒、热、温、凉的变化是一种“内物”在起作用。这种所谓的“外物”或“内物”都是把热设想为一种实体物质，它类似于18世纪“燃素”和“热素”的观念。

热胀冷缩是重要的热现象之一，在我国古代对它已有所研究和利用。汉代《淮南万毕术》记述了这样一个现象：把盛水铜瓮加热，直到水沸腾时密闭其口，急沉入井中，铜瓮发出雷鸣般响声。这现象可能是发热物体在急速冷却时发生了内破裂，破裂声由井内传出，这是一个典型的热胀冷缩现象。元代陶宗仪曾亲自做热胀冷缩实验，他把带孔的物体加热以后，使另一个物体进入孔洞，从而这两个物体如“辘轳旋转，无分毫缝罅”，他明确指出，这是前一物体“煮之胖胀”的缘故。据《华阳国志》记载，李冰父子修建都江堰时，发现用火烧巨石，然后浇水其上，就容易凿开山石。这种利用岩石热胀冷缩不均从而易于崩裂的施工经验，在我国历代水利工程中不断为人们采用。

我国古代，在生产和生活实践中，创制了利用热的各种器具。如宋代曾发明一种“省油灯”，在“灯盏一端做小窍，注清冷水于其中”，据说这种灯能“省油几半”。现在分析，文中所说加入冷水，目的是降低温度，避免油被灯火加热后急速蒸发，其中包含了对油的汽化和温度的关系的认识；据《淮南子》记载：“取鸡子，去其法，然（燃）艾火纳空卵中，疾风因举之飞。”这是关于“热气球”的最早设想，也是空气受热上升的具体应用。五代时期，据说还利用这一原理制成信号灯，所谓“孔明灯”也是应用了这一道理。关于走马灯我国古代有较多记载，有的古籍把它称为“马骑灯”、“影灯”。宋代《武林旧事》在记述各种元宵彩灯时写道：“若沙戏影灯、马骑人物、旋转如飞……”这表明当时已利用了冷热空气的对流制造出各种各样的走马灯。

在我国古代，很早就出现了对热动力的认识和利用。唐代出现了烟火玩物，“烟火起轮，走绒流星”。宋代制成了用火药喷射推进的火箭、火球、火蒺藜。明代制成了“火龙出水”的火箭，这些都是利用燃烧时向后喷射产生反作用力使火箭前进的道理，属热动力的应用。它是近代火箭的始祖，被世界所公认。

㈡ 热能与热学有哪些应用

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热能是应用最为广泛的能量，热学则是应用最为广泛的学科。可以说，我们生活的方方面面都可以看到热能的身影，人们的衣食住行时时刻刻都离不开热学的支撑。

人类利用热能的历史非常悠久，人类文明的每一次进步几乎都与热能的利用分不开。火的使用让人从兽类中分化出来，陶瓷烧制工艺的发明使得人类文明向前迈进了一大步，金属冶炼技术的出现与改进更是让人类文明得到了前所未有的发展。在科技进步日新月异的今天，火箭升空、核能的和平利用、太阳能的开发与应用等，无不需要热学理论的支撑。

了解热学在生产、生活中的应用，对培养大家学习热学的兴趣，树立科学理想都是大有裨益的事情。

㈢ 热力学获得诺贝尔奖的人有那些

1901年
荷兰雅克布斯·范特霍夫
发现了化学动力学法则和溶液渗透压

1902年
德国赫尔曼·费歇尔
合成了糖类和嘌呤衍生物

1903年
瑞典阿累尼乌斯
提出了电离理论，促进了化学的发展。

1904年
英国威廉·拉姆齐爵士
发现了空气中的稀有气体元素并确定他们在周期表里的位置。

1905年
德国阿道夫·拜耳
对有机染料以及氢化芳香族化合物的研究促进了有机化学与化学工业的发展。

1906年
法国穆瓦桑
研究并分离了氟元素，并且使用了后来以他名字命名的电炉。

1907年
德国爱德华·毕希纳
对酶及无细胞发酵等生化反应的研究。

1908年
新西兰欧内斯特·卢瑟福爵士
对元素的蜕变以及放射化学的研究。

1909年
德国威廉·奥斯特瓦尔德
对催化作用、化学平衡以及化学反应速率的研究。

1910年
德国奥托·瓦拉赫：
在脂环类化合物领域的开创性工作促进了有机化学和化学工业的发展的研究。

1911-1920

1911年
法国玛丽亚·居里
发现了镭和钋,提纯镭并研究镭的性质。

1912年
法国格利雅
发明了格氏试剂，促进了有机化学的发展。
法国保罗·萨巴蒂埃
发明了有机化合物的催化加氢的方法，促进了有机化学的发展。

1913年
瑞士阿尔弗雷德·沃纳
对分子内原子成键的研究,开创了无机化学研究的新领域。

1914年
美国西奥多·理查兹
精确测量了大量元素的原子量。

1915年
德国理查德·威尔施泰特
对植物色素的研究，特别是对叶绿素的研究。

1918年
德国弗里茨·哈伯
对单质合成氨的研究。

1920年
德国沃尔特·能斯特
对热力学的研究。

1921-1930

1921年
英国弗雷德里克·索迪
对放射性物质以及同位素的研究。

1922年
英国弗朗西斯·阿斯顿
使用质谱仪发现了非放射性元素的同位素,并且阐明了整数法则。

1923年
奥地利弗里茨·普雷格尔
创立了有机化合物微量分析法。

1925年
奥地利理查德·席格蒙迪
对胶体溶液的异相性质的证明，确立了现代胶体化学的基础。

1926年
瑞典斯维德伯格
对分散系统的研究。

1927年
德国海因里希·维兰德
对胆汁酸及相关物质的结构的确定。

1928年
阿道夫·温道斯
对甾类以及它们和维他命之间的关系的研究。

1929年
英国亚瑟·哈登和瑞典汉斯·奥伊勒-克尔平
对糖类的发酵以及发酵酶的研究和探索。

1930年
德国汉斯.费歇尔
对血红素和叶绿素等的研究,特别是血红素的合成。

1931-1940

1931年
德国卡尔·博施和弗里德里希·柏吉斯
发明与发展化学高压技术。

1932年
美国兰格缪尔
对表面化学的研究与发现。

1934年
美国哈罗德·尤里
发现了重氢(氘)

1935年
法国弗列德里克·约里奥-居里和伊伦·约里奥-居里
合成了新的放射性元素。

1936年
荷兰Petrus (彼得)·约瑟夫·威廉·德拜
通过对偶极矩、X射线和气体中电子的衍射的研究来了解分子结构

1937年
英国沃尔·霍沃思
对碳水化合物和维生素C的研究
瑞士保罗·卡勒
对类胡萝卜素，黄素和维生素A、B2的研究

1938年
奥地利理查德·库恩
对类胡萝卜素和维生素的研究

1939年
德国阿道夫·布特南特
对性激素的研究。
瑞士利奥波德·雷吉卡
对聚亚甲基和高萜烯的研究。

㈣ 人类历史上有哪些伟大的科技成果

一、科学发现
1、数学发现
欧氏几何，解析几何，符号代数，微积分和分析数学，数理逻辑，概率论，控制论与信息论
2、天文学类发现
日心说，行星运动定律，万有引力定理，河外星系，恒星演化，星际分子，宇宙大爆炸学说
3、化学类发现
化学元素，氧和氧化学说，化合物组成定律与原子论，分子学说，苯的结构，元素周期律，化学键理论
高分子化学
4、地球科学类发现
地圆说，古生物与地层学，大气环流理论，电离层，大陆飘移与板块学说，地球的核幔差异运动，温室效，应与全球气候变暖
5、物理学类发现
杠杆原理，浮力定理，光的反射与折射，牛顿力学三定律，动量守恒定律，能量转换与守恒定律，热力学，第二定律，电磁感应，电磁波，光谱分析，X射线，放射性，电子与原子内部结构，量子理论，狭义相对论，广义相对论，核裂变与核聚变，基本粒子夸克
6、生命科学类发现
血液循环，人体结构与解剖学，生物分类学，进化论，细胞学说，微生物，酶理论，遗传与基因，神经元，免疫系统与免疫学说，DNA的发现及双螺旋结构模型
二、技术发明
1、 材料
陶瓷，青铜冶铸，生铁冶炼，纺织，火药/炸药，玻璃，水泥，合成染料，高分子合成材料，液晶
2、能源动力类发明
人工取火技术，蒸汽机，内燃机，电池，电机（发电机、电动机）
3、农业与食品类发明
酿造，化肥，合成杀虫剂，杂交育种，联合收割机
4、交通与航天类发明
马车，轮船，火车，汽车，飞机，火箭，人造卫星和航天器
5、信息技术类发明
笔，造纸，印刷术，电报，电话，无线电，电子管，电视，雷达，计算机，晶体管，集成电路，光纤通信，互联网
6、医药与生物工程类发明
针灸，疫苗，麻醉术，输血术，维生素，青霉素，节育技术，基因技术，克隆技术
7、仪器类发明
指南针，钟表，望远镜，显微镜，激光器，眼镜，电灯，照相，城市污水处理

㈤ 热学发展史，要求简结、明了。

热是人类最早发现的一种自然力，是地球上一切生命的源泉。
—恩格斯

一、温度的定义和热机的研制

1.对温度的研究

1593年，伽利略利用空气热胀冷缩的性质，制成了温度计的雏形。

1702年，阿蒙顿制成空气温度计，但不准确。

1724年，荷兰工人华伦海特在他的论文中，建立了华氏温标，首先使用水银代替酒精。

1742年瑞典的摄尔修斯定义水的沸点为零度，冰的熔点为100度，后施勒默尔将两个固定点倒过来，建立了摄氏温标。

1779年，全世界有温标19种。

1854年，开尔文提出开氏温标，得到世界公认。

2.热机的发展

“蒸汽机是一个真正的国际发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史进步。”

1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。

1705年，钮科门和科里制造了新蒸汽机，有一定实用价值，但用水冷却气缸，能量损失很大。

1769年，英国技工瓦特改进了钮科门机，加了冷凝器，使机器运作由断续变连续，从而蒸汽机的使用价值大大提高，导致了欧洲的工业革命。

1785年，热机被应用于纺织。

1807年，热机被美国人富尔顿应用于轮船，1825年被用于火车和铁路。
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。”

二、热力学第一定律的建立
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。

三、
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。

㈥ 瓦特发明 蒸汽机原理

正如其它很多重大发明一样，关于瓦特是否是一些蒸汽机相关的专利的发明者上一直有很多争议。但对于其中最重要的分离式冷凝器，毫无争议是由瓦特最早提出并独自发明的。从1780年左右，瓦特开始采取措施，对一些听说到的别人的主意预先提请专利，以保证蒸汽机的整体发明属于自己并防止其他人介入。瓦特在1784年8月17日给博尔顿的一封信中说道：
“我对于轮盘支架的描述是我在允许的时间与场地条件下能做的最好的情况；但是它本身还有很大缺陷，我这样做的目的只是为了防止其他人获取类似的专利。”
有人认为瓦特不允许其雇员威廉·默多克参与其高压蒸汽机的研制，从而推延了该项发明的产生。瓦特还与博尔顿一起压制其他一些工程师的工作，如乔纳森·霍恩布劳尔（jonathan
hornblower）在1781年发明了另外一种蒸汽引擎，但是因被诉侵犯了瓦特的专利而失败。
瓦特在1781年申报的“太阳与行星”曲杆齿轮联动装置的专利，在1784年申报的一项蒸汽机专利，都有很强的证据显示是由其手下的工程师威廉·默多克发明。瓦特在1782年1月3日给博尔顿的一封信中提到该项发明的产生时说道：
“我试验了一个圆周运转的引擎模型，它是由威廉·默多克在我原有的计划上重新提出并实现的。。。”
但威廉·默多克本人从未对这项专利的所有权提出过异议，他一生都工作于博尔顿与瓦特的公司，并在瓦特退休后被吸收为合伙人之一。即便在原来阻碍瓦特发明的曲柄专利于1974年过期后，瓦特的蒸汽机也一直继续采用这项“太阳与行星”传动技术。
据说瓦特还曾阻挠其它一些非自己专利的蒸汽机的发明与推广，并认为用蒸汽机来推动车辆是不可能的事情。

㈦ 热学的发展简史

人类对热现象的认识首先源于对火的认识 古代西方：火、土、水、风是构成万物的四个主要元素。
中国古代：金、木、水、火、土五行学说。
实际古代物理学主要成就是古代原子论，人们用古代原子论解释一切现象，其特点是猜测性的思辫。 热是物质内部分子运动的表现这一基本思想逐步确立，但由于缺乏精确实验根据，尚未形成科学理论。
18世纪中叶以后，系统的计温学和量热学的建立，使热现象的研究走上实验科学的道路，由于各种物理现象的相互联系尚未被揭示出来，“热质”这一特殊的“物质”被臆想出来,在以“将错就错”的形式发挥一定作用后最终退出历史舞台。 在1644年笛卡儿在《哲学原理》中就提出了运动不变的思想，但没有给出具体反映这种不变性本质的物理概念。随着人们对自然界认识的不断加深和拓广，逐步发现不同的物理现象之间存在着内在的联系。德国科学家迈耶从哲学角度首先确定了这种永恒性，他坚信“无不生有，有不变无”，通过对马拉车运动过程进行了细致地分析，指明轮子摩擦散热和马做功一定有确定的比例；后来英国科学家焦耳通过大量精确和严格的实验，测量出热功当量为4.18J/cal，确立了建立能量转化与守恒定律的实验基础；德国科学家亥姆霍兹最终建立了能量守恒定律的数学表达。他从v=推出了mgh=1/2mv^2,并建议用1/2mv^2代替mv表示机械运动的强弱，用来度量能量的改变。能量转化与守恒定律的建立过程说明了正确的哲学思想、严格的实验和严密的数学推理是自然科学认知过程的三个基本要素。
热力学第一定律就是能量转化与守恒定律在热现象过程中的具体表现。在热力学第一定律建立以后，德国物理学家克劳修斯和英国物理学家开尔文通过分别对法国工程师卡诺关于理想热机效率问题研究成果的细致分析，各自独立的发现了热力学第二定律，并找到了反映物质各种性质的热力学函数。
1850年前后，物理学界普遍认识到了热现象和分子运动的联系，但微观结构和分子运动的物理图像仍是模糊或未知的。凭借着对分子运动的假设和运用统计方法，克劳修斯正确地导出了气体实验公式。另外，麦克斯韦和玻尔兹曼在研究分子分布规律和平衡态方面也做出了卓有成效的工作。后来吉布斯把玻耳兹曼和麦克斯韦所创立的统计方法推广而发展成为系统的理论，将平衡态和涨落现象统一起来并结合分子动理论一起构成统计物理学。 在1900年欧洲物理年会上，英国物理学家开尔文发表过一段非常著名的讲话，其中他不仅讲道“19世纪已将物理学大厦全部建成，今后物理学家的任务就是修饰完善这座大厦了”，而且又讲道“在物理学的天空中几乎一片晴朗，只存在两朵乌云。”他所指的两朵乌云其实就是迈克尔逊—莫雷测量“以太风”实验和测量黑体辐射实验中用现有的经典物理无法解释。后来对“以太”的测量的研究和爱因斯坦狭义相对论的建立，揭示了经典牛顿时空观的严重缺陷；而对黑体辐射能谱分布规律的研究及对热容量的研究，揭示了经典统计物理学理论的重大缺陷，发现了微观运动的新特性。1900年普朗克提出了能量量子化的假设，用这种假设成功地揭示了黑体辐射问题。与量子力学的有机结合使经典统计物理学发展成为量子统计物理学。二十世纪五十年代以后，非平衡态热力学和统计物理学得到迅速发展，其代表人物是比利时物理学家普里高金。

㈧ 热力学温标是谁发明的

开尔文，所以单位就是开（k)