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毕业论文 关于物质比热因素的研究

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  毕业论文 关于物质比热因素的研究,共19页,7114字
   第1章 绪 论
   1.1.引言
   比热是化学家和物理学家共同关心的问题。1819年,化学家杜隆(P.L.Dulong,1785—1838)和物理学家珀替(A.T.Petit,1790—1820)在长期合作研究物质的物理性质与原子特性的关系之后,进行了一系列比热实验。他们选择的对象是各种固体,想通过比热研究其物理性质。在大量数据的基础上他们发现:对于许多物质,原子量和比热的乘积往往是同一常数。由此总结出一条定律:“所有简单物体的原子都精确地具有相同的热容量。”
   1.2课题背景
   比热是热量学上的一个基本名词,它是用来描述1克物质升高1摄氏度所需要的热量,“比热”的概念最早是由英国格拉斯哥大学化学教授布莱克在1757年左右提出来的。在后来出版的布莱克的《化学原理讲演》一书中,他还介绍了测量比热的方法,即将热的物质投入冷水中,“水的重量乘以温度的变化值,其他物质也同样(乘以相应的温度比值),将前一乘积除以后一乘积,就是其他物质的量(即比热),这里假设水的热量以1计算。”布莱克不仅提出了“比热”的概念,而且还被物理学界公认为热量学的建立者。他在对热现象进行仔细的观察和深入地研究之后,首次指出热量和温度是两个不同的概念,解决了长期困绕着人们的许多问题。因为布莱克发现蒸馏酒厂的水变成汽的时候,虽然吸收热量,但是温度却维持不变,相反,蒸汽冷凝成水也要放出同样的热量。他研究热传导时发现,同重量而不同温度的两种不同物质混合在一起时,它们的温度变化是不相同的。随后,他又提出“潜热”的概念,即温度不变的时候,物质状态变化所吸收或者放出的热量。而且他还采用当时流行的关于热的本性的“热质说”来解释上述现象,他认为,热消耗仅仅使得热质和物质微粒之间建立起一种准化学组合,从而改变了物质的状态,而不使它的温度有所升高。而蒸汽中潜藏着大量的热质,这些热质只有在状态反向变化时才释放出来,即热质潜伏在液体和蒸汽之中。
   由于布莱克和他同时期科学家的杰出贡献,从18世纪中期开始,在热学领域内逐渐发展起来了“热量学”这个新分支。它使热学走上了定量轨道,一次分清了热量和温度是两种不同的物理量,尽管热量的概念是建立在错误的“热质说”的基础上的。在此之前,温度计的示数还是表示“热的程度”或是“热的多少”还是含糊不清的。总之,到了18世纪80年代,热学的基本概念——温度、热量、热容量、比热、潜热等都已确立。量热装置已经制造出来,混合量热法已经臻于完善。这些成就不仅促进了热学理论的迅速发展,同时进一步激化了关于热本质的争论。
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