更改

跳到导航 跳到搜索
删除1字节 、 2021年10月24日 (日) 23:17
第18行: 第18行:     
1863年,鲁道夫·克劳修斯 Rudolf Clausius出版了他著名的研究报告——《论光与热的强度及其作用的局限性》 ,在其中,他在自己以及威廉·汤姆森(开尔文勋爵)研究的基础上,初步论述了生命过程和他新提出的熵的概念之间的关系。随后,奥地利物理学家[[路德维希·玻尔兹曼 Ludwig Edward Boltzmann]]第一个从热力学视角出发来推测生物进化的可能性。1875年,玻尔兹曼基于克劳修斯和开尔文的工作推断:
 
1863年,鲁道夫·克劳修斯 Rudolf Clausius出版了他著名的研究报告——《论光与热的强度及其作用的局限性》 ,在其中,他在自己以及威廉·汤姆森(开尔文勋爵)研究的基础上,初步论述了生命过程和他新提出的熵的概念之间的关系。随后,奥地利物理学家[[路德维希·玻尔兹曼 Ludwig Edward Boltzmann]]第一个从热力学视角出发来推测生物进化的可能性。1875年,玻尔兹曼基于克劳修斯和开尔文的工作推断:
      
<blockquote>生物生存的一般斗争不是原材料的斗争——对生物来说,这些是空气、水和土壤,都是大量可用的——也不是为了以热的形式存在于任何身体中的大量能量,而是一种为[负]熵而斗争,通过能量从炎热的太阳到寒冷的地球的转变,熵变得可用。<ref>{{Cite book| last = Boltzmann | first = Ludwig  | title = The second law of thermodynamics (Theoretical physics and philosophical problems)| publisher = Springer-Verlag New York, LLC | year = 1974 | isbn = 978-90-277-0250-0}}</ref></blockquote>
 
<blockquote>生物生存的一般斗争不是原材料的斗争——对生物来说,这些是空气、水和土壤,都是大量可用的——也不是为了以热的形式存在于任何身体中的大量能量,而是一种为[负]熵而斗争,通过能量从炎热的太阳到寒冷的地球的转变,熵变得可用。<ref>{{Cite book| last = Boltzmann | first = Ludwig  | title = The second law of thermodynamics (Theoretical physics and philosophical problems)| publisher = Springer-Verlag New York, LLC | year = 1974 | isbn = 978-90-277-0250-0}}</ref></blockquote>
      
1876年,美国土木工程师Richard Sears McCulloh在他的早期热力学教科书《热学力学理论及其在蒸汽机上的应用》中提及到相关的物理学定律,他写道,“没有比焦耳和卡诺这两个命题更坚实的基础了,可以说它们是这门学科的基本定律也不为过。”McCulloh继续指出,这两个定律可以用共同的数学形式简洁表示,其表示形式如下:
 
1876年,美国土木工程师Richard Sears McCulloh在他的早期热力学教科书《热学力学理论及其在蒸汽机上的应用》中提及到相关的物理学定律,他写道,“没有比焦耳和卡诺这两个命题更坚实的基础了,可以说它们是这门学科的基本定律也不为过。”McCulloh继续指出,这两个定律可以用共同的数学形式简洁表示,其表示形式如下:
第31行: 第29行:  
其中
 
其中
   −
<math> S = </math>代表熵;
+
:<math> S = </math>代表熵;
   −
<math> dQ = </math> 代表传入热力学系统的热量的微分;
+
:<math> dQ = </math> 代表传入热力学系统的热量的微分;
   −
<math> \tau = </math>代表绝对温度。
+
:<math> \tau = </math>代表绝对温度。
       
McCulloh例举了这两个定律——即现在总所周知的[[能量守恒定律]]和[[热力学第二定律]],它们的应用数不胜数:
 
McCulloh例举了这两个定律——即现在总所周知的[[能量守恒定律]]和[[热力学第二定律]],它们的应用数不胜数:
      
<blockquote>当我们反思物理现象如何普遍地与热变化和关系联系在一起时,很明显,几乎没有自然科学的分支或多或少地依赖于所考虑的伟大真理。因此,在很短的时间内,自热力学理论被自由采用以来,还不到一代人的时间,物理科学的整个分支都被它彻底改变了,这也不应该令人惊讶。<ref name="McCulloch1876"/></blockquote>
 
<blockquote>当我们反思物理现象如何普遍地与热变化和关系联系在一起时,很明显,几乎没有自然科学的分支或多或少地依赖于所考虑的伟大真理。因此,在很短的时间内,自热力学理论被自由采用以来,还不到一代人的时间,物理科学的整个分支都被它彻底改变了,这也不应该令人惊讶。<ref name="McCulloch1876"/></blockquote>
      
McCulloh为了说明这些定律的适用范围和实际效用,给出了一些被他称之为“更有趣的例子” 。他举的第一个例子有关生理学,他指出,“动物的身体实质上就是一个热机,食物消耗过程跟蒸汽机或火车头的燃料燃烧过程正是类似的,因为这二者的化学过程是相同的: 即所谓的燃烧。”然后他把Antoine-Laurent de Lavoisier的呼吸理论与消化、排泄和排汗的循环结合起来进行讨论,发现新的理论与拉瓦锡的理论相矛盾,比如根据新的热理论,内部热量是由于摩擦而产生,McCulloh指出:“身体的热量一般均匀地扩散,而不是集中在胸部”。随后McCulloh又针对于热力学第二定律举了一个例子,他断言只要有摩擦,尤其是小血管内的摩擦,一定会产生热量。毫无疑问,动物体内的部分热量就是这样产生的。他问道: “但是因摩擦而消耗的能量从何而来,而这个过程本身又该怎么理解呢? ”
 
McCulloh为了说明这些定律的适用范围和实际效用,给出了一些被他称之为“更有趣的例子” 。他举的第一个例子有关生理学,他指出,“动物的身体实质上就是一个热机,食物消耗过程跟蒸汽机或火车头的燃料燃烧过程正是类似的,因为这二者的化学过程是相同的: 即所谓的燃烧。”然后他把Antoine-Laurent de Lavoisier的呼吸理论与消化、排泄和排汗的循环结合起来进行讨论,发现新的理论与拉瓦锡的理论相矛盾,比如根据新的热理论,内部热量是由于摩擦而产生,McCulloh指出:“身体的热量一般均匀地扩散,而不是集中在胸部”。随后McCulloh又针对于热力学第二定律举了一个例子,他断言只要有摩擦,尤其是小血管内的摩擦,一定会产生热量。毫无疑问,动物体内的部分热量就是这样产生的。他问道: “但是因摩擦而消耗的能量从何而来,而这个过程本身又该怎么理解呢? ”
7,129

个编辑

导航菜单