? ? ? ? ? OMG检吆！我已經(jīng)寫了六篇科普文了。上次講了熱力學(xué)第零定律。今天就講一下熱力學(xué)第一定律誕生尔当。
? ? ? ? ? 熱力學(xué)第一定律描述的是一種關(guān)系。一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和蹂安。這個定律的提出與焦耳的實驗有著密切的聯(lián)系椭迎。焦耳做了什么實驗?zāi)厝裰模吭诮苟脑S多實驗中，有兩個最具有代表性畜号。一個是讓重物下落帶動葉片攪拌容器中的水缴阎，引起水溫上升。用絕熱性能良好的材料制造容器简软，容器中安裝著葉片組成的攪拌器蛮拔。重物下落時帶動葉片轉(zhuǎn)動，攪拌容器中的水痹升，水由于摩擦而溫度上升语泽。
? ? ? ? 在這個過程中，系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量视卢，它不從外界吸熱踱卵，也不向外界放熱，這樣的過程叫做絕熱過程据过。焦耳的多次實驗測量表明惋砂，盡管各次懸掛重物的重量不同，下落的高度也不一樣绳锅，但只要重力所做的功相同西饵，容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的鳞芙。
? ? ? ? 焦耳的另一個有代表性的實驗眷柔，是通過電流的熱效應(yīng)給水加熱。正在降落的的重物使發(fā)電機發(fā)電原朝，電流通過浸在液體中的電阻絲驯嘱，使液體溫度上升。
? ? ? ? 多次實驗結(jié)果表明喳坠，對同一個系統(tǒng)鞠评，如果過程是絕熱的，那么不管通過電阻絲的電流或大或小壕鹉、通電時間或長或短剃幌，只要所做的電功相等，則系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值是相同的晾浴，即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同负乡。
? ? ? ? 焦耳的這些實驗表明，在各種不同的絕熱過程中脊凰，如果使系統(tǒng)從狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2抖棘，所需外界做功的數(shù)量是相同的。也就是說，要使系統(tǒng)狀態(tài)通過絕熱過程發(fā)生變化钉答，做功的數(shù)量只由過程始末兩個狀態(tài)1础芍、2決定，而與做功的方式無關(guān)数尿。
? ? ? ? 既然做功能使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化仑性，那么表明系統(tǒng)的熱學(xué)性質(zhì)的物理量溫度也能改變系統(tǒng)的狀態(tài)。兩個溫度不同的物體相互接觸時溫度高的物體要降溫右蹦，溫度低的物體要升溫诊杆，我們說，熱量從高溫物體傳到了低溫物體何陆。
? ? ? ? 不僅對系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)晨汹，單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)。所以贷盲，熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度淘这。當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達到狀態(tài)2，內(nèi)能的增量就等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量巩剖。
? ? ? ? 向做功一樣铝穷，熱量的概念也只有在涉及能量的傳遞時才有意義。所以不能說物體具有多少熱量佳魔，只能說物體吸收或放出了多少熱量曙聂。
? ? ? ? 說到了熱，那么熱的本質(zhì)是什么鞠鲜？對于“熱是什么”歷史上有兩種不同的觀點宁脊。在此我只介紹一下我們現(xiàn)今認為正確的觀點。那就是熱的運動說（熱動說）贤姆。歷史上的偉大科學(xué)家如牛頓榆苞、笛卡爾、胡克等人根據(jù)摩擦生熱等現(xiàn)象庐氮，認為熱是粒子運動的表現(xiàn)语稠，物體由于粒子的劇烈運動而發(fā)熱，但在他們的時代弄砍，這種觀點缺乏足夠的實驗證據(jù)。到了19世紀40年代输涕，焦耳以定量的實驗完美的支持了熱動說音婶。
? ? ? 無戒21天寫作訓(xùn)練營日更第七天。
