Хронология термодинамики - Timeline of thermodynamics

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 Нагревать 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  ${\ displaystyle \ beta = -}$ ${\ displaystyle 1}$ ${\ displaystyle \ partial V}$ ${\ displaystyle V}$ ${\ displaystyle \ partial p}$ Тепловое 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 Взаимные отношения Онзагера Уравнения Бриджмена Таблица термодинамических уравнений
Потенциалы 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 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 Изобразительное 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
Категория
v т е

Хронология событий в истории в термодинамике .

До 1800 г.

• 1650 - Отто фон Герике создает первый вакуумный насос.
• 1660 - Роберт Бойль экспериментально открывает закон Бойля , связывающий давление и объем газа (опубликовано в 1662 году).
• 1665 - Роберт Гук опубликовал свою книгу « Микрография» , в которой говорилось: «Тепло - это не что иное, как очень быстрое и неистовое возбуждение частей тела».
• 1667 - JJ Becher выдвигает теорию горения с участием горючую землю в своей книге Physica subterranea (см теория флогистона ).
• 1676–1689 - Готфрид Лейбниц развивает концепцию vis viva , ограниченную версию сохранения энергии.
• 1679 - Денис Папен сконструировал паровой варочный котел, вдохновивший на разработку поршневой паровой машины.
• 1694–1734 гг. - Георг Эрнст Шталь называет горючую землю Бехера флогистоном и развивает теорию.
• 1698 - Томас Савери патентует первую паровую машину
• 1702 - Гийом Амонтон вводит понятие абсолютного нуля , основанное на наблюдениях за газами.
• 1738 - Даниэль Бернулли издает Hydrodynamica , положив начало кинетической теории.
• 1749 г. - Эмили дю Шатле в своем французском переводе и комментарии к « Философским естественным принципам математики» Ньютона выводит закон сохранения энергии из первых принципов ньютоновской механики.
• 1761 - Джозеф Блэк обнаруживает, что лед поглощает тепло, не меняя его температуры при таянии.
• 1772 - ученик Блэка Дэниел Резерфорд открывает азот , который он называет флогистированным воздухом , и вместе они объясняют результаты с точки зрения теории флогистона.
• 1776 - Джон Смитон публикует статью об экспериментах, связанных с мощностью , работой , импульсом и кинетической энергией , в поддержку сохранения энергии.
• 1777 - Карл Вильгельм Шееле отличает теплопередачу за счет теплового излучения от конвекции и теплопроводности.
• 1783 - Антуан Лавуазье открывает кислород и предлагает объяснение горения; в своей статье «Réflexions sur le phlogistique» он осуждает теорию флогистона и предлагает теорию калорийности.
• 1784 - Ян Ингенхауз описывает броуновское движение частиц древесного угля по воде.
• 1791 - Пьер Прево показывает, что все тела излучают тепло, независимо от того, насколько они горячие или холодные.
• 1798 г. - граф Рамфорд ( Бенджамин Томпсон ) публикует свою статью «Экспериментальное исследование источника тепла, возбуждаемого трением», в котором подробно описываются измерения теплоты трения, генерируемой бурильными пушками, и развивается идея о том, что тепло является формой кинетической энергии ; его измерения не согласуются с теорией калорийности, но также достаточно неточны, чтобы оставлять место для сомнений.

1800–1847

• 1802 - Жозеф Луи Гей-Люссак публикует закон Шарля , открытый (но не опубликованный) Жаком Шарлем около 1787 года; это показывает зависимость между температурой и объемом. Гей-Люссак также формулирует закон, связывающий температуру с давлением (закон давления или закон Гей-Люссака ).
• 1804 - Сэр Джон Лесли замечает, что матовая черная поверхность излучает тепло более эффективно, чем полированная, что свидетельствует о важности излучения черного тела.
• 1805 - Уильям Хайд Волластон защищает сохранение энергии в книге «О силе удара».
• 1808 - Джон Далтон защищает теорию калорий в «Новой системе химии» и описывает, как они сочетаются с материей, особенно с газами ; он предполагает, что теплоемкость газов обратно пропорциональна атомному весу.
• 1810 - Сэр Джон Лесли искусственно замораживает воду до льда.
• 1813 г. - Питер Юарт поддерживает идею сохранения энергии в своей статье « О мере движущей силы» ; статья сильно повлияла на Далтона и его ученика Джеймса Джоуля.
• 1819 - Пьер Луи Дюлонга и Алексис Терез Пти дать закон Дюлонга-Пти для мощности теплоемкости в виде кристалла
• 1820 - Джон Херапат развивает некоторые идеи кинетической теории газов, но ошибочно связывает температуру с импульсом молекулы, а не с кинетической энергией ; его работе уделяется мало внимания, кроме Джоуля
• 1822 - Жозеф Фурье официально вводит использование измерений для физических величин в своей Аналитической теории де ля Шалер.
• 1822 - Марк Сеген пишет Джону Гершелю, поддерживая закон сохранения энергии и кинетическую теорию.
• 1824 - Сади Карно анализирует эффективность паровых машин, используя теорию калорийности ; он развивает понятие обратимого процесса и, постулируя, что ничего такого не существует в природе, закладывает основу второго закона термодинамики и положил начало науке термодинамики.
• 1827 - Роберт Браун обнаруживает броуновское движение из пыльцы и красящих частиц в воде
• 1831 - Македонио Меллони демонстрирует, что излучение черного тела может отражаться , преломляться и поляризоваться так же, как и свет.
• 1834 - Эмиль Клапейрон популяризирует работу Карно с помощью графической и аналитической формулировки. Он также комбинированный закон Бойля , Закон Шарля и закон Гей-Люссака , чтобы произвести газовый закон Совмещенный . PV / T = k
• 1841 - Юлиус Роберт фон Майер , ученый- любитель , пишет статью о сохранении энергии, но его отсутствие академической подготовки приводит к ее отклонению.
• 1842 г. - Майер устанавливает связь между работой, теплом и метаболизмом человека, основываясь на своих наблюдениях за кровью, сделанной во время судового хирурга; он вычисляет механический эквивалент тепла
• 1842 - Уильям Роберт Гроув демонстрирует термическую диссоциацию молекул на составляющие их атомы, показывая, что пар может диссоциировать на кислород и водород, и этот процесс обращает вспять.
• 1843 - Джон Джеймс Уотерстон полностью излагает кинетическую теорию газов, но, по словам Д. Левермора, «нет никаких доказательств того, что какой-либо физик читал эту книгу; возможно, она была упущена из виду из-за вводящего в заблуждение названия« Мысли о психических функциях ».
• 1843 - Джеймс Джоуль экспериментально находит механический эквивалент тепла
• 1845 - Анри Виктор Реньо добавил закон Авогадро к Закону о комбинированном газе, чтобы получить закон об идеальном газе . PV = nRT
• 1846 - Гроув публикует отчет об общей теории сохранения энергии в книге «О соотношении физических сил».
• 1847 - Герман фон Гельмгольц публикует окончательное заявление о сохранении энергии, первом законе термодинамики.

1848–1899

• 1848 - Уильям Томсон распространяет понятие абсолютного нуля от газов на все вещества.
• 1849 - Уильям Джон Маккорн Ренкин вычисляет правильную взаимосвязь между давлением насыщенного пара и температурой, используя свою гипотезу о молекулярных вихрях.
• 1850 - Ренкина использует свою вихревую теорию , чтобы установить точные соотношения между температурой, давлением и плотности газов и выражения для скрытой теплоты от испарения жидкости; он точно предсказывает тот удивительный факт, что кажущаяся удельная теплоемкость насыщенного пара будет отрицательной.
• 1850 г. - Рудольф Клаузиус ввел термин «энтропия» (das Wärmegewicht, обозначаемый буквой S) для обозначения потери тепла или превращения его в отходы. («Wärmegewicht» буквально переводится как «тепловой вес»; соответствующий английский термин происходит от греческого τρέπω, «я поворачиваюсь».)
• 1850 - Клаузиус дает первое четкое совместное утверждение первого и второго закона термодинамики, отказываясь от теории теплоты, но сохраняя принцип Карно.
• 1851 - Томсон дает альтернативную формулировку второго закона
• 1852 - Джоуль и Томсон демонстрируют, что быстро расширяющийся газ охлаждается, позже названный эффектом Джоуля-Томсона или эффектом Джоуля-Кельвина.
• 1854 - Гельмгольц выдвигает идею тепловой смерти Вселенной.
• 1854 - Клаузиус устанавливает важность dQ / T ( теорема Клаузиуса ), но еще не называет количество
• 1854 - Рэнкин вводит свою термодинамическую функцию , позже идентифицированную как энтропия
• 1856 - Август Крёниг публикует отчет о кинетической теории газов, вероятно, после прочтения работы Уотерстона.
• 1857 - Клаузиус дает современное и убедительное изложение кинетической теории газов в своей книге «О природе движения, называемой теплотой».
• 1859 - Джеймс Клерк Максвелл открывает закон распределения молекулярных скоростей.
• 1859 - Густав Кирхгоф показывает, что излучение энергии от черного тела зависит только от температуры и частоты.
• 1862 г. - « Разложение », предшественник энтропии , было определено в 1862 г. Клаузиусом как величина степени разделения молекул тела.
• 1865 - Клаузиус вводит современную макроскопическую концепцию энтропии
• 1865 - Йозеф Лошмидт применяет теорию Максвелла для оценки плотности молекул в газах с учетом наблюдаемой вязкости газа.
• 1867 - Максвелл спрашивает, может ли демон Максвелла обратить вспять необратимые процессы
• 1870 - Клаузиус доказывает скалярную теорему вириала.
• 1872 - Людвиг Больцман формулирует уравнение Больцмана для временного развития функций распределения в фазовом пространстве и публикует свою H-теорему.
• 1873 - Иоганнес Дидерик ван дер Ваальс формулирует уравнение состояния.
• 1874 - Томсон официально заявляет о втором законе термодинамики.
• 1876 ​​г. - Джозия Уиллард Гиббс публикует первую из двух статей (вторая появилась в 1878 г.), в которых обсуждаются фазовые равновесия, статистические ансамбли , свободная энергия как движущая сила химических реакций и химическая термодинамика в целом.
• 1876 ​​- Лошмидт критикует H-теорему Больцмана как несовместимую с микроскопической обратимостью ( парадокс Лошмидта ).
• 1877 - Больцман устанавливает связь между энтропией и вероятностью
• 1879 - Йожеф Стефан замечает, что полный поток излучения от черного тела пропорционален четвертой степени его температуры, и утверждает закон Стефана – Больцмана.
• 1884 - Больцман выводит закон потока излучения черного тела Стефана – Больцмана из термодинамических соображений.
• 1888 - Анри-Луи Ле Шателье утверждает свой принцип , согласно которому реакция химической системы, нарушенной равновесием, будет противодействовать возмущению.
• 1889 - Вальтер Нернст связывает напряжение электрохимических ячеек с их химической термодинамикой через уравнение Нернста.
• 1889 - Сванте Аррениус вводит идею энергии активации химических реакций, давая уравнение Аррениуса.
• 1893 - Вильгельм Вин открывает закон смещения для максимальной удельной интенсивности черного тела.

1900–1944

• 1900 - Макс Планк предполагает, что свет может излучаться на дискретных частотах, давая свой закон излучения черного тела.
• 1905 - Альберт Эйнштейн в первой из своих статей о чудо-году утверждает, что реальность квантов может объяснить фотоэлектрический эффект.
• 1905 - Эйнштейн математически анализирует броуновское движение как результат случайного молекулярного движения в своей статье « О движении мелких частиц, взвешенных в неподвижной жидкости», требуемой молекулярно-кинетической теорией тепла.
• 1906 - Нернст представляет формулировку третьего закона термодинамики.
• 1907 - Эйнштейн использует квантовую теорию для оценки теплоемкости в качестве Эйнштейна твердого
• 1909 - Константин Каратеодори разрабатывает аксиоматическую систему термодинамики.
• 1910 - Эйнштейн и Мариан Смолуховски находят формулу Эйнштейна – Смолуховского для коэффициента затухания из-за флуктуаций плотности в газе.
• 1911 - Пауль Эренфест и Татьяна Эренфест-Афанасьева публикуют свой классический обзор статистической механики Больцмана Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik.
• 1912 - Питер Дебай дает улучшенную оценку теплоемкости , допуская низкочастотные фононы
• 1916 - Сидней Чепмен и Дэвид Энског систематически развивают кинетическую теорию газов.
• 1916 - Эйнштейн рассматривает термодинамику атомных спектральных линий и предсказывает вынужденное излучение.
• 1919 - Джеймс Джинс обнаруживает, что динамические константы движения определяют функцию распределения для системы частиц.
• 1920 - Мегнад Саха излагает свое уравнение ионизации
• 1923 - Дебай и Эрих Хюккель публикуют статистическую обработку диссоциации электролитов.
• 1924 - Сатьендра Нат Бос вводит статистику Бозе – Эйнштейна в статье, переведенной Эйнштейном.
• 1926 - Энрико Ферми и Поль Дирак вводят статистику Ферми – Дирака.
• 1927 - Джон фон Нейман вводит представление матрицы плотности , устанавливая квантовую статистическую механику.
• 1928 - Джон Б. Джонсон обнаруживает шум Джонсона в резисторе.
• 1928 - Гарри Найквист выводит теорему флуктуационно-диссипации , связь, объясняющую шум Джонсона в резисторе.
• 1931 - Ларс Онсагер публикует свою новаторскую статью, в которой выводятся взаимные отношения Онзагера.
• 1938 - Анатолий Власов предлагает уравнение Власова для правильного динамического описания ансамблей частиц с коллективным дальнодействующим взаимодействием.
• 1939 - Николай Крылов и Николай Боголюбов дают первый последовательный микроскопический вывод уравнения Фоккера – Планка в единой схеме классической и квантовой механики.
• 1942 - Джозеф Л. Дуб формулирует свою теорему о процессах Гаусса – Маркова.
• 1944 - Ларс Онсагер дает аналитическое решение двумерной модели Изинга , включая ее фазовый переход.

1945 – настоящее время

• 1945–1946 - Николай Боголюбов разрабатывает общий метод микроскопического вывода кинетических уравнений для классических статистических систем с использованием иерархии ББГКИ.
• 1947 - Николай Боголюбов и Кирилл Гуров расширяют этот метод для микроскопического вывода кинетических уравнений для квантовых статистических систем.
• 1948 - Клод Элвуд Шеннон основывает теорию информации.
• 1957 - Александр Соломонович Компанеец выводит уравнение Фоккера – Планка для комптоновского рассеяния.
• 1957 - Риого Кубо выводит первое из соотношений Грина-Кубо для линейных транспортных коэффициентов.
• 1957 - Эдвин Т. Джейнс публикует две статьи, в которых подробно описывается интерпретация MaxEnt термодинамики на основе теории информации.
• 1960–1965 - Дмитрий Зубарев разрабатывает метод неравновесного статистического оператора , который становится классическим инструментом статистической теории неравновесных процессов.
• 1972 - Якоб Бекенштейн предполагает, что черные дыры имеют энтропию, пропорциональную их площади поверхности.
• 1974 - Стивен Хокинг предсказывает, что черные дыры будут излучать частицы с спектром черного тела, что может вызвать испарение черной дыры.
• 1977 - Илья Пригожин получает Нобелевскую премию за работу по диссипативным структурам в термодинамических системах, далеких от равновесия. Импорт и рассеяние энергии могут изменить 2-й закон термодинамики.

Смотрите также

• Хронология технологии тепловых двигателей
• История физики
• История термодинамики
• Хронология теории информации
• Список известных учебников по статистической механике

использованная литература