8.1 热学的研究对象和研究方法
- 格式:ppt
- 大小:728.00 KB
- 文档页数:4
热学【热学】热学是物理学的一个重要部分。
它专门研究热现象的规律及其应用。
对热现象的研究:一是由观察和实验入手,总结出热现象规律,构成热现象的宏观理论,叫做热力学;二是从物质的微观结构出发(即以分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发),应用统计方法去研究热现象的规律,构成热现象的微观理论,叫做统计物理学。
它所研究的范围包括:测温学、量热学、热膨胀以及热传递等。
若从广泛的涵义上,热学还包括其他有关热现象研究的热力学、分子物理学和热工学等分科。
热力学和统计物理学研究对象是一致的,都是研究物体内部热运动的规律性以及热运动对物体性质的影响,但是研究的方法截然不同。
热力学根据观察和实验所总结出来的热力学定律,以严密的逻辑推理来研究宏观物体的热性质,它不涉及物质的微观结构。
统计物理学则从物质的微观结构出发,依据每个粒子所遵循的力学规律,用统计学的方法研究宏观物体的热性质。
热力学对热现象给出可靠的依据,用以验证微观理论的正确性;统计物理学可深入探讨热现象的本质,使热力学的理论获得更深刻的意义。
因此这两种方法,起到了相辅相成的作用,使热现象的研究更加深入。
【热力学】它是研究热现象中物态转变和能量转换的学科。
由观察和实验总结出热现象的规律,构成热现象的宏观理论。
在19世纪中叶,焦耳等人通过多次实验,将热确定为能的一种形式,从而建立了热力学。
热力学的研究是从大量经验中总结了自然界有关热现象的一些共同规律而得出热力学定律(即热力学第零、第一、第二和第三定律),用严密的逻辑推理来研究宏观物体的热性质及规律。
热力学所研究的内容,在量子力学发展以前就有了一定的基础,故论及的系统及所持的理论均出于宏观的概念。
主要探讨物质系统的平衡状态以及与平衡状态偏离不大的物理、化学过程,近年来,对非平衡状态过程的研究,亦取得一定的成果。
热力学不涉及物质内部的微观结构,对热现象的本质亦不能作出解释,这是它的局限性,这些都需要统计物理学来补充、说明并加以发展。
热学热学 - 基本简介热学图册热学作为物理学的⼀门分⽀学科,其任务是研究与物质冷热程度有关的以热现象为主要标志的物质热运动规律。
热学在建⽴发展过程中孕育产⽣的热⼒学和统计物理学知识与⽅法是研究多体问题的有效⼿段,从⽽成为现代物理的重要基础。
近年来由于计算机⽹络的普及,使得现代远程教育⼯程形成开放式教育⽹络,其发展极为迅速,这对充分利⽤和优化中国教育资源,构建终⾝教育体系,普及与提⾼全民素质,降低教育成本,让民众充分享有受教育的权利和条件等都有深远的影响。
对中国⼭西芮城西侯度旧⽯器时代遗址的考古研究,说明⼤约180万年前⼈类已开始使⽤⽕;约在公元前⼆千年中国已有⽓温反常的记载;在公元前,东西⽅都出现了热学领域的早期学说。
中国战国时代的邹衍创⽴了五⾏学说,他把⽔、⽕、⽊、⾦、⼟称为五⾏,认为这是万事万物的根本。
古希腊时期,赫拉克利特提出:⽕、⽔、⼟、⽓是⾃然界的四种独⽴元素。
这些都是⼈们对⾃然界的早期认识。
1714年,华伦海特改良⽔银温度计,定出华⽒温标,建⽴了温度测量的⼀个共同的标准,使热学⾛上了实验科学的道路。
经过许多科学家两百年的努⼒,到1912年,能斯脱提出热⼒学第三定律后,⼈们对热的本质才有了正确的认识,并逐步建⽴起热学的科学理论。
历史上对热的认识,出现过两种对⽴的观点。
18世纪出现过热质说,把热看成是⼀种不⽣不灭的流质,⼀个物体含有的热质多,就具有较⾼的温度。
与此相对⽴的是把热看成物质的⼀种运动的形式的观点,俄国科学家罗蒙诺索夫指出热是分⼦运动的表现。
针对热质说不能解释摩擦⽣热的困难,许多科学家进⾏了各种摩擦⽣热的实验,特别是朗福德的实验,他⽤钝钻头钻炮筒,因钻头与炮筒内壁摩擦,在⼏乎没产⽣碎屑的情况下使⽔沸腾;1840年以后,焦⽿做了⼀系列的实验,证明热是同⼤量分⼦的⽆规则运动相联系的。
焦⽿的实验以精确的数据证实了迈尔热功当量概念的正确性,使⼈们摈弃了热质说,并为能量守恒定律奠定了实验基础。