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综合分子动理论发展简述 2.ppt

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综合分子动理论发展简述 2

分子动理论发展简述 克伦尼希 焦 耳 瓦特斯顿 一、在分子运动论方面的工作者 1744年,俄国学者罗蒙诺索夫提出热是分子运动的表现;把机械运动守恒定律推广到分子运动的热现象中去。 1678年,胡克又以气体分子不断碰撞器壁的结果,解释了产生气体压强的来由; 后来瑞典物理学家伯努利也发展了这种假说;从理论上导出了玻意耳定律(见理想气体状态方程). 17、18世纪,定性分子运动论假说 赫拉派斯 这两个基本概念的起源很早,据古书记载和传说,2000年前,古代中国和古代希腊已经提出物质由原子组成的假说。认为万物都由原子组成,不同的原子组成了世界上不同的物质,而原子是在不停的运动着的。虽然这些概念只是哲学上的主张和对自然界的看法,但是这些假说却指引后代许多科学家走向科学的道路,也直接指引后来分子运动论的发展。 克里尼希还粗略地讨论了气体分子速度和比热问题,他还对气体向真空膨胀温度不变,膨胀时气体推动活塞后会变冷,受压缩则气体会变热等等现象作出解释。不过,他没有提到这些方面的实验。 他的工作可以说是早期分子运动论的结束,因为到此为止,分子运动论充其量也只能推证理想气体状态方程,定性解释扩散和比热。 三、克劳修斯在分子运动论方面的贡献 1.推导出理想气体的压强公式 2.引入平均自由程的概念 3.热力学第二定律演示 鲁道夫·克劳修斯 - 人物简介 克劳修斯生于波美拉尼亚省的克 斯林市,1844年从柏林大学毕业, 1847年,他完成对地球大气的光学研究从哈雷大学取得了博位,之后当上了德国皇家炮兵工科学院的物理学教授及柏林大学的无俸讲师。1855年至1867年在苏黎世联邦理工学院担任教授,其后移居至维尔茨堡,两年后的1869年又移居波恩。 克劳修斯 鲁道夫·克劳修斯 - 荣誉奖项 1868年获选为英国皇家学会会员,1879年获科普利奖章。1870年获惠更斯奖。1883年获彭赛列奖。1882年获维尔茨堡大学颁授荣誉博士学位。月球上的克劳修斯环形山以他的名字命名。 1.推导出理想气体的压强公式 克劳修斯于1857年发表了一篇题为《论热动学的类型》的文章,在这篇文章中他推导出理想气体的压强公式。他的出发点是:(1)分子所占有的空间对于气体本身所占有的空间来说必须是无限小;(2)改变两个分子的运动的碰撞过程所经历的时间,比起两次碰撞之间的时间间隔必须是无限小;(3)分子力的影响必须是无限小。 2.引入平均自由程的概念 克劳修斯于1858年发表了《论气体分子的平均自由程》,他回答了有人提出的分子运动论的矛盾:即分子的很大的速度与扩散、烟的传播的速度很慢之间的矛盾。。 热力学第二定律实验演示 ?实验原理: 1、热不可能自发地、不付代价地从低温传到高温。(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化); 2、不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响。   四、麦克斯韦的工作 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦, 1931年出生于英国爱丁堡, 英国物理学家、数学家。科 学史上称牛顿把天上和地上 的运动规律 统一起来,是实现第一次大综合,麦克斯韦把电、光统一起来,是实现第二次大综合,因此应与牛顿齐名。 麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的 研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后。于当年12月至1856年2月发表了《论法拉第的力线 》。 1861至1862年发表了《论物理的力线》;以及于1864年12月8日发表了 《电磁场的动力学理论》。对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来 。于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一 。 玻尔兹曼的工作主要有三点:(1)他于1868-1871年推导出了玻尔兹曼速率分布率,并用他在1872年提出的H定理加以证明. (2)对输送过程做了进一步的研究. 并得出两个重要的结论: 1、在气体中一旦建立麦克斯韦分布后,不会因分子的碰撞而被破坏; 2、依赖于分布函数的一个量H,它的数值随着时间而减小,

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