焦耳与能量守恒定律指的是什么?
焦耳(1818〜1889年),自幼在道尔顿门下学习化学、数学、物理,他一边经营父亲留下的啤 酒厂,一边搞科学研究。1840年,他发现将通电的金属丝放入水中,水会发热,通过精密的测 试,他发现:通电导体所产生的热量与电流强度的平方,导体的电阻和通电时间成正比。 这就是 焦耳定律。1841年10月,他的论文在《哲学杂志》上刊出。随后,他又发现无论化学能,电能所 产生的热都相当于一定功,即460千克米/千卡。1845年,他带上自己的实验仪器及报告,参加 在剑桥举行的学术会议。 他当场做完实验,并宣布:自然界的力(能)是不能毁灭的,哪里消耗 了机械力(能),总得到相当的热。可台下那些赫赫有名...全部
焦耳(1818〜1889年),自幼在道尔顿门下学习化学、数学、物理,他一边经营父亲留下的啤 酒厂,一边搞科学研究。1840年,他发现将通电的金属丝放入水中,水会发热,通过精密的测 试,他发现:通电导体所产生的热量与电流强度的平方,导体的电阻和通电时间成正比。
这就是 焦耳定律。1841年10月,他的论文在《哲学杂志》上刊出。随后,他又发现无论化学能,电能所 产生的热都相当于一定功,即460千克米/千卡。1845年,他带上自己的实验仪器及报告,参加 在剑桥举行的学术会议。
他当场做完实验,并宣布:自然界的力(能)是不能毁灭的,哪里消耗 了机械力(能),总得到相当的热。可台下那些赫赫有名的大科学家对这种新理论都摇头,连法
拉第也说:“这不太可能吧。”更有一个叫威廉•汤姆孙(1824 ~ 1907年)的数学教授,他8岁随 父亲去大学听课,10岁正式考入该大学,乃是一位奇才,而今天听到一个啤酒匠在这里乱嚷一 些奇怪的理论,就非常不礼貌地当场退出会场。
焦耳不把人们的不理解放在心上,他回家继续做着实验,这样一直做了 40年,他把热功当 量精确到了 423。9千克米/千卡。1847年,他带着自己新设计的实验又来到英国科学协会的会 议现场。在他极力恳求下,会议主席才给他很少的时间让他只做实验,不作报告。
焦耳一边当 众演示他的新实验,一边解释:“你们看,机械能是可以定量地转化为热的,反之一千卡的热也可 以转化为423。 9千克米的功……”突然,台下有人大叫道:“胡说,热是一种物质,是热素,它与功 毫无关系! ”这人正是汤姆孙。
焦耳冷静地回答到:“热不能做功,那蒸汽机的活塞为什么会动? 能量要是不守恒,永动机为什么总也造不成?”焦耳平淡的几句话顿时使全场鸦雀无声。台下的 教授们不由得认真思考起来,有的对焦耳的仪器左看右看,有的就开始争论起来。
汤姆孙碰了钉子后,也开始思考,他自己开始做试验,找资料,没想到竟发现了迈尔几年前 发表的那篇文章,其思想与焦耳的完全一致!他带上自己的试验成果和迈尔的论文去找焦耳, 他抱定负荆请罪的决心,要请焦耳共同探讨这个发现。
在啤酒厂里汤姆孙见到了焦耳,看着焦耳的试验室里各种自制的仪器,他深深为焦耳的坚 韧不拔而感动。汤姆孙拿出迈尔的论文,说道:“焦耳先生,看来您是对的,我今天是专程来认错 的。您看,我是看了这篇论文后,才感到您是对的。
”焦耳看到论文,脸上顿时喜色全失:“汤姆 孙教授,可惜您再也不能和他讨论问题了。这样一个天才因为不被人理解,已经跳楼自杀了,虽 然没摔死,但已经神经错乱了。”
汤姆孙低下头,半天无语。一会儿,他抬起头,说道:“真的对不起,我这才知道我的罪过。
过去,我们这些人给了您多大的压力呀。请您原谅,一个科学家在新观点面前有时也会表现得 很无知的。”一切都变得光明了,两人并肩而坐,开始研究起实验来。
1853年,两人终于共同完成能量守恒和转化定律的精确表述。
1889年10月11日,焦耳逝世。国际物理学界为了纪念他在物理学领域的贡献,把“焦耳” 作为功的单位,把论述通电导体热的定律命名为焦耳定律。收起