КОНЦЕПЦІЇ ТЕПЛОТИ В ІСТОРІЇ ФІЗИКИ

Передісторія термодинаміки.

У повсякденному житті люди безпосередньо відчувають як холод, так і тепло, тому інтуїтивне уявлення про температуру як ступеня нагрівання тел виникло досить давно. Від температури навколишнього середовища залежить сама можливість життя на Землі, а зміна температури на 20-30 ° С при зміні пір року змінює багато природні процеси. Люди домоглися відносної незалежності від температури навколишнього середовища тоді, коли навчилися видобувати і підтримувати вогонь. Приборкання вогню - одне з найбільших досягнень людства.

Перші уявлення про теплоту безпосередньо пов'язані з вогнем. Аристотель розглядав вогонь як одну з сутностей, що беруть участь разом з повітрям, водою і землею в освіті всіх тел навколишнього світу. У Геракліта вогонь виступає в якості першооснови світу: «Цей космос, той же самий для всіх, не створив ніхто ні з богів, ні з людей, але він завжди був, є і буде вічно живим вогнем, заходами розпалюється і заходами згасаючим» 1 .

Справді наукові погляди на природу теплоти формуються на основі розвитку експериментального природознавства, коли після винаходу термометра на початку XVII ст. стало можливим кількісне дослідження теплоти. Правда, перші прилади реагували на спільну дію теплоти та тиску, оскільки не були герметичними. Г. Галілей вже в 1597 р сконструював щось на кшталт комбінації термометра з барометром - термоскоп (рис. 10.1). Він вимірював різницю температур, але не саму температуру. При підвищенні температури повітря в трубці розширюється, штовхаючи воду вниз, а коли повітря охолоджується, він стискається, і рівень води підвищується.

Термометри з рідиною описані в 1667 р Якщо ця рідина - вода, то з її допомогою можна вимірювати температуру нижче 0 ° С, оскільки в цьому випадку вода замерзає. Німецький дослідник Фаренгейт в 1723 р винайшов ртутний термометр [1] [2] (може вимірювати температуру до -38 ° С) і встановив шкалу температур, згідно з якою вода кипить при 212 ° F. Шведський астроном Цельсій запропонував в 1742 р приписати температуру 0 ° С точки кипіння води, а 100 ° С - точки її замерзання. У 1750 р німецький астроном М. Штремер змінив напрямок шкали, і температурна шкала Цельсія придбала звичний для нас вигляд. У 1848 р англійський фізик У. Томсон (1824-1907, з 1892 р - лорд і барон Кельвін; титул барона присвоєно йому за видатні наукові заслуги) запропонував початок відліку абсолютних температур перемістити до найнижчої температури, яку можуть мати тіла, - абсолютного нуля і вперше обчислив його значення: -273 ° С.

Термоскоп Галілея

Мал. 10.1. Термоскоп Галілея [3]

  • [1] Перегук віків. Роздуми, судження, висловлювання; сост. В. Г. Носков. М.: Думка, 1990. С. 16.
  • [2] Відзначимо, що для вимірювання температури сибірських морозів ртутний термометрнепрігоден - використовується термометр спиртової, оскільки температура замерзання етилового спирту близько 114 * 0.
  • [3] Наука. Найбільші теорії. Вип. 9. Природа описується формулами. Галілей. Науковий метод. М .: Де Агостіні, 2015. С. 36.
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >