Экспериментальное исследование источника тепла, возбуждаемого трением. An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction

Термодинамика
Классический тепловой двигатель Карно
ветви Классический Статистическая Химическая Квантовая термодинамика Равновесие  / Неравновесие
Законы Zeroth Первый Второй В третьих
Системы Закрытая система Изолированная система Состояние Уравнение состояния Идеальный газ Настоящий газ Состояние вопроса Фаза (материя) Равновесие Контрольный объем Инструменты Процессы Изобарический Изохорический Изотермический Адиабатический Изэнтропический Изентальпический Квазистатический Политропный Бесплатное расширение Обратимость Необратимость Необратимость Циклы Тепловые двигатели Тепловые насосы Термический КПД
Свойства системы Примечание: Сопряженные переменные в курсивом Диаграммы свойств Интенсивные и обширные свойства Функции процесса Работа Высокая температура Функции государства Температура  / энтропия  ( введение ) Давление  / Объем Химический потенциал  / количество частиц Качество пара Сниженные свойства
Свойства материала Базы данных недвижимости Удельная теплоемкость   ${\ displaystyle c =}$ ${\ displaystyle T}$ ${\ displaystyle \ partial S}$ ${\ displaystyle N}$ ${\ displaystyle \ partial T}$ Сжимаемость   ${\ displaystyle \ beta = -}$ ${\ displaystyle 1}$ ${\ displaystyle \ partial V}$ ${\ displaystyle V}$ ${\ displaystyle \ partial p}$ Термическое расширение   ${\ Displaystyle \ альфа =}$ ${\ displaystyle 1}$ ${\ displaystyle \ partial V}$ ${\ displaystyle V}$ ${\ displaystyle \ partial T}$
Уравнения Теорема Карно Теорема Клаузиуса Фундаментальное отношение Закон идеального газа Максвелл отношения Онсагер взаимные отношения Уравнения Бриджмена Таблица термодинамических уравнений
Возможности Свободная энергия Свободная энтропия
История Культура История Общий Энтропия Газовые законы Машины "вечный двигатель" Философия Энтропия и время Энтропия и жизнь Броуновская трещотка Демон Максвелла Парадокс тепловой смерти Парадокс лошмидта Синергетика Теории Теория калорийности Теория тепла Vis viva («живая сила») Механический эквивалент тепла Сила мотивации Ключевые публикации " Экспериментальное исследование ... тепла " « О равновесии неоднородных веществ » « Размышления о движущей силе огня » Сроки Термодинамика Тепловые двигатели Искусство Образование Термодинамическая поверхность Максвелла Энтропия как рассеивание энергии
Ученые Бернулли Больцман Карно Клапейрон Клаузиус Каратеодори Duhem Гиббс фон Гельмгольц Джоуль Максвелл фон Майер Онсагер Ренкин Смитон Шталь Томпсон Томсон ван дер Ваальс Waterston
Другой Зарождение Самостоятельная сборка Самоорганизация Порядок и беспорядок
Книга Категория
v т е

Бенджамин Томпсон

Экспериментальное Исследование о Источнике тепла , который возбуждается трением является научной работой по Бенджамину Томпсону, граф Румфорд , который был опубликован в сделках Философских Королевского общества в 1798 году В документе приводится существенным вызовом установленной теории тепла , и положил начало революции в термодинамике XIX века .

Фон

Рамфорд был противником калорийной теории тепла, согласно которой тепло - это жидкость, которую нельзя ни создать, ни разрушить. Он усовершенствовал мнение , что все газы и жидкости являются абсолютными не- проводниками тепла. Его взгляды расходились с общепринятой наукой того времени, и последняя теория особенно подвергалась критике со стороны Джона Далтона и Джона Лесли .

На Рамфорда сильно повлиял аргумент, исходящий от замысла, и вполне вероятно, что он хотел предоставить воде привилегированный и провиденциальный статус в регулировании человеческой жизни.

Хотя Рамфорд должен был связать тепло с движением , нет никаких доказательств того, что он был привержен кинетической теории или принципу vis viva .

В своей статье 1798 года Рамфорд признал, что у него были предшественники в представлении о тепле как о форме движения. Среди этих предшественников были Фрэнсис Бэкон , Роберт Бойл , Роберт Гук , Джон Локк и Генри Кавендиш .

Эксперименты

Рамфорд наблюдал за фрикционное тепло , вырабатываемое расточной из пушки баррелей в арсенале в Мюнхене . В то время пушки отливали в литейном цехе с дополнительной частью металла перед тем, что должно было стать дульной частью, и эта часть была удалена и выброшена позже в процессе производства. Рамфорд взял незавершенную пушку и изменил эту секцию, чтобы она могла быть заключена в водонепроницаемую коробку, в то время как на ней использовался затупленный сверлильный инструмент. Он показал, что воду в этом ящике можно вскипятить примерно за два с половиной часа, и что запас тепла от трения, по-видимому, неисчерпаем. Рамфорд подтвердил, что никаких физических изменений в материале пушки не произошло, сравнив удельную теплоемкость обработанного материала и оставшегося материала.

Рамфорд также утверждал, что кажущееся неопределенным генерирование тепла несовместимо с теорией теплоты. Он утверждал, что единственное, что сообщалось стволу, - это движение.

Рамфорд не предпринял попыток дополнительно количественно оценить выделяемое тепло или измерить механический эквивалент тепла .

Прием

Аппарат Джоуля для измерения механического эквивалента тепла .

Большинство авторитетных ученых, таких как Уильям Генри и Томас Томсон , считали, что в теории калорийности достаточно неопределенности, чтобы ее адаптировать к новым результатам. К тому времени он определенно оказался надежным и гибким. Кроме того, Томсон, Йенс Якоб Берцелиус и Антуан Сезар Беккерель заметили, что электричество может бесконечно генерироваться трением. Ни один образованный ученый того времени не хотел утверждать, что электричество не является жидкостью.

В конце концов, заявление Рамфорда о «неисчерпаемом» запасе тепла было безрассудной экстраполяцией исследования. Чарльз Халдат резко критиковал воспроизводимость результатов Рамфорда, и можно рассматривать весь эксперимент как несколько тенденциозный.

Однако эксперимент вдохновил Джеймса Прескотта Джоуля на работу в 1840-х годах. Более точные измерения Джоуля сыграли решающую роль в установлении кинетической теории за счет калорийности.

использованная литература

Список используемой литературы

• Кардуэлл, DSL (1971). От Ватта до Клаузиуса: подъем термодинамики в раннюю индустриальную эпоху . Хайнеманн: Лондон. ISBN   0-435-54150-1 .