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  克劳修斯表述:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物;

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  是否存在降低温度的极限?1702年,法国物理学家阿蒙顿已经提到了绝对零度的概念。他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。根据他的计算,这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239℃,后来,兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验,计算出这个温度为-270.3℃。他说,在这个绝对的冷的情况下,空气将紧密地挤在一起。他们的这个看法没有得到人们的重视。直到盖-吕萨克定律提出之后,存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。现在我们知道,绝对零度更准确的值是-273.15℃。

  在电学方面,汤姆孙以极高明的技巧研究过各种不同类型的问题,从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间的相似性,讨论了法拉第关于电作用传播的概念,分析了振荡电路及由此产生的交变电流。他的文章影响了麦克斯韦,后者向他请教,希望能和他研究同一课题,并给了他极高的赞誉。

  随着低温技术的发展,人们不断向低温极限冲击,但越是接近绝对零度,温度的降低越困难。1906年,德国化学物理学家能斯特(Walther Nernst, 1864-1941)在观察低温现象和化学反应中发现热定理,1912年,能斯特又这一规律表为绝对零度不可能达到原理:不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。这就是热力学第三定律。

  1854年,克劳修斯最先提出了熵的概念,进一步发展了热力学理论。他将热力学定律表达为:宇宙的能量是不变的,而它的熵则总在增加。由于他引进了熵的概念,因而使热力学第二定律公式化,使它的应用更为广泛了。

  开尔文在电磁学理论和工程应用上研究成果卓著。1848年他发明了电像法,这是计算一定形状导体电荷分布所产生的静电场问题的有效方法。他深人研究了莱顿瓶的放电振荡特性,于1853年发表了《莱顿瓶的振荡放电》的论文,推算了振荡的频率,为电磁振荡理论研究作出了开拓性的贡献。他曾用数学方法对电磁场的性质作了有益的探讨,试图用数学公式把电力和磁力统一起来。1846年便成功地完成了电力、磁力和电流的力的活动影像法,这已经是电磁场理论的雏形了(如果再前进一步,就会深人到电磁波问题)。他曾在日记中写道:假使我能把物体对于电磁和电流有关的状态重新作一番更特殊的考察,我肯定会超出我现在所知道的范围,不过那当然是以后的事了。他的伟大之处,在于能把自己的全部研究成果,毫无保留地介绍给了麦克斯韦,并鼓励麦克斯韦建立电磁现象的统一理论,为麦克斯韦最后完成电磁场理论奠定了基础。

  其中一种非常易于理解的表达就是:功可以自发转化为等额的热,而热必须要有额外的功作用才能转化为等额的功。

  1867年,克劳修斯受聘于维尔茨堡大学,担任教授。在这所大学里他任教两年。在这期间(1868年),他又被选为英国伦敦皇家学会会长。1869年以后,他任波恩大学教授。1870年他最先提出了均功理论。



  热力学第零定律:如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,那么它们也必定处于热平衡

  在电学方面,汤姆孙以极高明的技巧研究过各种不同类型的问题,从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间的相似性,讨论了法拉第关于电作用传播的概念,分析了振荡电路及由此产生的交变电流。他的文章影响了麦克斯韦,后者向他请教,希望能和他研究同一课题,并给了他极高的赞誉。

  在人们认识了能的转化和守恒定律后,制造永动机的梦想并没有停止下来。不少人开始企图从单一热源(比如从空气、海洋)吸收能量,并用来做功。将热转变成功,并没有违背能量守恒,如果能够实现,人类就将有了差不多取之不尽的能源,地球上海水非常丰富,热容很大,仅仅使海水的温度下降1℃,释放出来的热量就足够现代社会用几十万年,从海水中吸取热量做功,则航海不需要携带燃料!这种机械被人们称为第二类永动机。但所有的实验都失败了,因为这违背了自然界的另一条基本规律:热力学第二定律。

  开尔文是英国著名物理学家、发明家,原名W.汤姆孙。他是本世纪的最伟大的人物之一,是一个伟大的数学物理学家兼电学家。他被看作英帝国的第一位物理学家,同时受到世界其他国家的赞赏。他的一生获得了一切可能给予的荣誉。而他也无愧于这一切,这是他在漫长的一生中所作的实际努力而获得的。这些努力使他不仅有了名望和财富,而且赢得了广泛的声誉。

  开尔文在电磁学理论和工程应用上研究成果卓著。1848年他发明了电像法,这是计算一定形状导体电荷分布所产生的静电场问题的有效方法。他深人研究了莱顿瓶的放电振荡特性,于1853年发表了《莱顿瓶的振荡放电》的论文,推算了振荡的频率,为电磁振荡理论研究作出了开拓性的贡献。他曾用数学方法对电磁场的性质作了有益的探讨,试图用数学公式把电力和磁力统一起来。1846年便成功地完成了电力、磁力和电流的力的活动影像法,这已经是电磁场理论的雏形了(如果再前进一步,就会深人到电磁波问题)。他曾在日记中写道:假使我能把物体对于电磁和电流有关的状态重新作一番更特殊的考察,我肯定会超出我现在所知道的范围,不过那当然是以后的事了。他的伟大之处,在于能把自己的全部研究成果,毫无保留地介绍给了麦克斯韦,并鼓励麦克斯韦建立电磁现象的统一理论,为麦克斯韦最后完成电磁场理论奠定了基础。

  在克劳修斯的晚年,他不恰当地把热力学第二定律引用到整个宇宙,认为整个宇宙的温度必将达到均衡而不再有热量的传递,从而成为所谓的热寂状态,这就是克劳修斯首先提出来的热寂说。热寂说否定了物质不灭性在质上的意义,而且把热力学第二定律的应用范围无限的扩大了。

  克劳修斯表述:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物;

  这种说法的意思是从功转变成热,可不引起其它变化,(如摩擦生热,机械功完全转成热而不发生其它变化),但是其反过程,将热变成功,除了这些能量转换外,必然引起其它变化,否则就不能发生。

  1857年,克劳修斯研究气体动力学理论取得成就,他提出了气体分子绕本身转动的假说。这一年,他发表了《论我们称之为热能的动力类型》一文,在这篇文章中他将气体分子的动能不仅看做是它们的直线运动,而且而且看作是分子中原子旋转和振荡的运动。这样,他就正确地,尽管不是充分地(只有量子理论才能给予充分的解释),确定了实际气体与理想气体的区别。同年,他还研究了电解质和电介质。他重新解释了盐的电解质溶液中分子的运动;他建立了固体的电介质理论。他还提出描述分子极性同电介质常数之间关系的方程。同时他还提出了电解液分解的假说。这一假说,后来经过阿仑尼乌斯的进一步发展成为电解液理论。

  开尔文一生谦虚勤奋,意志坚强,不怕失败,百折不挠。在对待困难问题上他讲:我们都感到,对困难必须正视,不能回避;应当把它放在心里,希望能够解决它。无论如何,每个困难一定有解决的办法,虽然我们可能一生没有能找到。他这种终生不懈地为科学事业奋斗的精神,永远为后人敬仰。1896年在格拉斯哥大学庆祝他50周年教授生涯大会上,他说:有两个字最能代表我50年内在科学研究上的奋斗,就是失败两字。这足以说明他的谦虚品德。为了纪念他在科学上的功绩,国际计量大会把热力学温标(即绝对温标)称为开尔文(开氏)温标,热力学温度以开尔文为单位,是现在国际单位制中七个基本单位之一。

  开尔文是英国著名物理学家、发明家,原名W.汤姆孙。他是本世纪的最伟大的人物之一,是一个伟大的数学物理学家兼电学家。他被看作英帝国的第一位物理学家,同时受到世界其他国家的赞赏。他的一生获得了一切可能给予的荣誉。而他也无愧于这一切,这是他在漫长的一生中所作的实际努力而获得的。这些努力使他不仅有了名望和财富,而且赢得了广泛的声誉。

  1848年,英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时,重新提出了绝对零度是温度的下限。

  1858年,克劳修斯通过细心的研究,推导出了气体分子平均自由程公式,找出了分子平均自由程与分子大小和扩散系数之间的关系。同时,他还提出分子运动自由程分布定律。他的研究也为气体分子运动论的建立做出了杰出的贡献。

  克劳修斯在1822年出生于普鲁士的克斯林。他的母亲是一位女教师,家中有多个兄弟姐妹。他中学毕业后,先考入了哈雷大学,后转入柏林大学学习。为了抚养弟妹,在上学期间他不得不去做家庭补习教师。

  在电学方面,汤姆孙以极高明的技巧研究过各种不同类型的问题,从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间的相似性,讨论了法拉第关于电作用传播的概念,分析了振荡电路及由此产生的交变电流。他的文章影响了麦克斯韦,后者向他请教,希望能和他研究同一课题,并给了他极高的赞誉。

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