科学技术史笔记整理版(4)

1788年，英国铁产量为69300吨，到1791年就上升到125079吨，三年时间将近翻了一

番。 2、 各种工作母机相继发明，使机器制造业发展成为一个强大的工业部门。 3、 1807年，美国富尔顿（1765-1815）在美国建造了“克勤蒙号”轮船，使用18马力蒸汽机，

在哈得逊河上试航成功，标志着轮船时代的开始

1825年，英国史蒂芬森驾驶自己制造的“旅行者”机车安全行驶。

四、 蒸汽技术革命造成近代环境污染

到19世纪20年代，形成了以煤炭为主要能源和以蒸汽技术为主要动力的近代“大工业体系”，大工业体系所产生的废气、废渣、废液不经处理就直接排放到环境中；蒸汽机的应用造成煤炭的大量消耗和煤烟的大量排放；资源的国度开采打破了生态平衡，所有这一切，都给自然环境造成巨大污染和破坏。

第十讲 能量守恒定律的建立

一、历史上关于热的本质的不同认识

1、

热动说认为，热是一种物质运动形式。这种思想并不是19世纪的产物，17世纪许多杰出

的科学家都是这样主张的。

2、

热质说认为，热是一种物质。18

世纪，热质说占绝对的统治地位。拉瓦锡是热质说的代

表人物。

热质说可以解释人们碰到的大部分热学现象，物质温度的变化可以看成吸收或放出热质造成的；热传导是热质的流动；物体受热膨胀是因为热质粒子互相排斥；潜热是物质粒子与热质粒子产生化学反应的结果；由于热质是一种物质，他开遵从物质守恒定律，而这与已经知道的热量守恒现象是一致的。热质说的这些优点，赢得了当时大多数科学家的赞同。 二、能量守恒定律的发现

能量守恒定律的发现是由多个国家的多个科学家总结得出的

1、 伦福德的发现（美国物理学家）

1799年，伦福德发表论文《论摩擦激起的热源》，指出：是镗具的机械运动转化为热，热不可能是物质实体。他还试图给一定量的机械运动所能产生的热量，这是首次给出热功当量的数值。

2、 戴维

戴维精心设计了一个更具有说服力实验来证实伦福德的观点。在一个绝热容器中，两块冰块摩擦，结果冰块融化了。

3、 卡诺

1824年提出理想热机理论，虽然结论是正确的，但借以论证的思想基础是热质说 从1830年起，抛弃了热质说转向热动说，并且得出了能力守恒原理。 在1878年（卡诺去世近半个世纪）发现的卡诺的笔记中，有这样的话“热不过是动力，或者更确切地说，不过是改变形式的运动”，“在自然界中，动力在量上不可变，准确地说，他是不生不灭的。”这是历史上关于能力守恒定律最早的表述。卡诺是最早计算热功当量的人

4、 迈尔，德国科学家

1840年，从认识人的体力和体热源于食物中所含的化学能 1842年，测定热功当量。

5、 焦耳

焦耳是个测量迷，他对大量有热量产生的过程进行测量，发表了一系列论文。有关电、热、磁、机械等能量当量转化

6、 赫姆霍兹 德国科学家

赫姆霍兹在力学、热学、电磁学，进行了多次热功当量的测量，对能量守恒定律的

确立贡献最大

1854年赫姆霍兹在《自然里的相互作用》中提出能量守恒定律的思想

三、能量守恒定律发现的意义

能量守恒定律解释了热、机械、电、化学等各种运动形式之间的统一性、实现了物理科学第二次大综合。

对历史的思考

早在十七世纪，法国哲学家、数学家笛卡尔就已经明确提出运动不灭的思想。他还提出，宇宙间动量的总和是守恒的，应当作为运动的量度

此后，德国哲学家，数学家莱布尼兹又发现了宇宙间“活力”（质量*速度的平方）守恒 在逻辑上看来，笛卡尔和莱布尼茨的理论到能量守恒定律，中间好像只隔了一层几乎透明的薄膜，但由于历史条件不成熟，两百年减竟没有人能够突破它。一旦条件成熟了，有关发现就像洪水缺口一样，从四面八方奔腾而来。

这个生动地高数我们，科学的历史突破，个人的努力和才能固然是重要因素，客观的历史条件（包括社会、生产和科学状况）则更为根本。这也体现了历史的必然性。

第十一讲、第二次技术革命

第二次技术革命的定义——第二次技术革命发生在19世纪下半叶，其主要标志是电

力的应用，以发电机、电动机、无线电通信等发明为代表，实现了电能与机械能互相转化，给工业生产提供了更为强大而方便的能源，电气时代迅速取代了蒸汽时代。

一、 电磁学理论的建立

1、 电磁学理论建立的前奏

奥斯特的发现

1819年，偶然发现电流使附近磁针发生偏转现象。经过试验，确证电流磁效应的存在。 1820年，公布这一发现，在科学界引起爆炸性反响，成为近代电磁学的突破

“电学中的牛顿”——安培 研究电流和电流之间的作用：……

平行通电直导线间的互相作用。

3、 电磁学理论建立三部曲

法拉第（好学工人）奠定基础

发现电磁感应定律，提供了产生强大电力的可能。

提出“力线”和电磁场概念，直接促进了电磁理论的建立。 发现电解定律，为电化学的奠定基础

麦克斯韦建立理论

1873年，麦克斯韦吧全部电磁现象归结为一组数学方程。这些方程可以推论出，

自然界存在着电磁波，其传播速度和光速一样

法拉第、麦克斯韦理论的意义：法拉第、麦克斯韦理论不仅预言了电磁波的存在，

而且揭示了光电磁现象的本质统一，完成了物理学的第三次大综合。

赫兹的验证

赫兹通过实验，发现了电磁波的存在，观察到电磁波的反射、折射现象，并且具有衍射，偏振等光波所具有的各种特性，证明了电磁理论的正确

二、 电力的应用

2、 发电机和电动机的发明

西门子（德国科学家、工程师、商人） 1866年，发明了自激式发电机，并于1867年向柏林科学院递交论文：《关于不用永久磁铁而把机械能转化成为电能的方法》，在技术史试航相当于瓦特改良蒸汽机，有划时代的重大意义，被誉为近代德国科学技术之父

西门子这种科学家，工程师，商人混为一体得到性格，是19世纪下半叶的时代性格，是促进当时科学技术飞速发展的根本原因，与莱布尼茨等性格不同。 3、 电灯的发明

斯旺（英国物理、化学家） 研究如何用电照明。

1879年2月3日，当众演示白炽灯泡。（实验室电灯）

爱迪生（美国发明家） 爱迪生希望每隔10天能做出一项新的发明，他一生获得了1300多项发明专利。被誉为发明大王。……

1879年10月21日，发明了碳化棉线作等死的灯泡，连接点了40小时，在当时是寿命最长的灯泡。并很快取得发明专利权，在社会上被广泛采用。对社会的巨大贡献是爱迪生获得了发明电灯的优先权。（做出了社会产品）

4、 电话的发明

贝尔（苏格兰——美国） 发明电话，当众演示，大概150米。贝尔电话于1876年在纪念美国独立100周年的费城博览会上展出，并且进行了相距150米的通话表演，引起了轰动。 格雷看了表演以后说：“至于贝尔的通话电报，它仅是引起科学界的兴趣，其商业价值将是有限的”后来他便致力研究电报技术 贝尔满怀信心 1877年贝尔建立贝尔电话公司，开始电话机的商业性生产，点娘九月已有1300台投入使用。

贝尔在商业中取得了重大成绩…… …… 此处隐藏：1430字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……