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化学热力学的发展简史

姓名：xx学号：xx

1引言

化学热力学是物理化学中最早发展起来的一个分支学科，主要应用热力学原

理研究物质系统在各种物理和化学变化中所伴随的能量变化、化学现象和规律，

依据系统的宏观可测性质和热力学函数关系判断系统的稳定性、变化的方向和限

度。化学热力学的基本特点是其原理具有高度的普适性和可靠性.对于任何体系,

化学热力学性质是判断其稳定性和变化方向及程度的依据。也就是说,相平衡、

化学平衡、热平衡、分子构象的稳定性、分子间的聚集与解离平衡等许多重要问

题都需要用化学热力学的原理和方法进行判断和解决。化学热力学的研究范畴决

定了它与化学乃至化学学科以外的其他学科具有很强的交叉渗透性。化学热力学

在化学学科的发展中发挥着不可替代的重要作用,与其他学科的发展相互促进。

热力学的历史始于热力学第一定律，100多年来，化学热力学有了很大的发展和

广阔的应用。

2化学热力学的筑基

化学热力学的主要理论基础是经典热力学。19世纪上半叶，作为物理学的

巨大成果，“能”的概念出现了;人们逐渐认识到热只是能的多种可互相转换的

形式之一，科学家意识到了统治科学界百年之久的“热质说”是错误的，于是热

力学应运而生。19世纪中叶，人们在研究热和功转换的基础上，总结出热力学

第一定律和热力学第二定律，解决了热能和机械能转换中在量上的守恒和质上的

差异。1873-1878年，吉布斯进一步总结出描述物质系统平衡的热力学函数间的

关系，并提出了相律。20世纪初，能斯特提出了热定理，使“绝对熵”的测定

成为可能。为了运用热力学函数处理实际非理想系统，1907年，路易斯提出了

逸度和活度的概念%至此，经典热力学建立起完整的体系。

2.1Hess定律

俄国的赫斯很早就从化学研究中领悟了一些能量守恒的思想。1836年，赫

斯向彼得堡科学院报告:“经过连续的研究，我确信，不管用什么方式完成化合，

由此发出的热总是恒定的，这个原理是如此之明显，以至于如果我不认为已经被

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证明，也可以不假思索就认为它是一条公理。”此后，赫斯从各方面对上述原理

进行了实验验证，并于1840年提出了著名的Hess定律:“当组成任何一种化学

化合物时，往往会同时放出热量，这热量不取决于化合是直接进行还是经过几步

反应间接进行。”

2.2热力学第一定律

1850年，科学界已经公认能量守恒是自然界的普遍规律。对能量守恒与转

化定律做出明确叙述、贡献突出的科学家主要有德国的梅耶尔、赫姆霍兹和英国

的焦耳。梅耶尔是第一个完整提出能量守恒与转化原理的人，他在1842年发表

的题为《热的力学的几点说明》一文中，宣布热和机械能的相当性和可转化性。

但在论文发表的最初几年，他的著作不仅没有得到科学界的重视，反而受到一些

著名物理学家的反对。德国的赫姆霍兹是第一个从多方面论证能量守恒与转化定

律的科学家，1847年，他完成了著名的论文《力的守恒》，在文中他充分论述了

能量转化与守恒这一命题。不过他的这篇论文被认为是思辨性的、缺乏实验依据。

焦耳是英国著名的实验物理学家，他从1843年开始以磁电机为对象测量热功当

量，直到1878年最后一次发表实验结果，先后做实验不下400余次，采用了原

理不同的各种方法，他所获得的日益精确的实验数据，为热和功的相当性提供了

可靠的证据，使能量守恒与转化定律建立在牢固的实验基础之上，1850年，德

国的克劳修斯首先提出了完整的热力学第一定律的数学形式。他全