|
|
| jiù chēng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ ”。 zì rán kē xué zhōng guān yú wù zhì yùn dòng de zuì zhòng yào de pǔ biàn dìng lǜ zhī yī。 néng liàng jì bù néng chuàng shēng， yě bù huì xiāo shī， tā zhǐ néng cóng yī zhǒng xíng shì zhuǎn huà wéi lìng yī zhǒng xíng shì， huò cóng yī gè wù tǐ zhuǎn yí dào lìng yī gè wù tǐ。 tóng xì bāo xué shuō、 jìn huà lùn yī qǐ bèi chēng wéi 19 shì jì zì rán kē xué sān dà fā xiàn。 |
|
shì jiè shì yóu yùn dòng de wù zhì zǔ chéng de， wù zhì de yùn dòng xíng shì duō zhǒng duō yàng， bìng zài bù duàn xiāng hù zhuǎn huà zhèng shì zài yán jiū yùn dòng xíng shì zhuǎn huà de guò chéng zhōng， rén men zhú jiàn jiàn lì qǐ liǎo gōng hé néng de gài niàn néng shì wù zhì yùn dòng de pǔ biàn liángdù， ér gōng shì néng liàng biàn huà de liángdù。
zhè zhǒng shuō fǎ gài kuò liǎo gōng hé néng de běn zhì， dàn zhé xué wèi dào nóng liǎo yī xiē zài wù lǐ xué zhōng， cóng 19 shì jì zhōng yè chǎn shēng de néng liàng dìng yì： “ néng liàng shì wù tǐ zuò gōng de běn lǐng”， yī zhí yán yòng zhì jīn dàn jìn nián lái bù lùn zài guó wài hái shì guó nèi， wù lǐ jiào yù jiè què duì zhè gè dìng yì shì fǒu tuǒdàng zhǎn kāi guò zhēng lùn yú shì xǔ duō wù lǐ jiào cái， lì rú xiàn xíng de zhōng xué jiào cái， dōubù gěi chū néng liàng de yī bān dìng yì， ér shì gēn jù shàng shù dìng yì de sī xiǎng， jí wù tǐ zài mǒu yī zhuàng tài xià de néng liàng， shì wù tǐ yóu zhè gè zhuàng tài chū fā， jìn qí suǒ néng zuò chū de gōng lái gěi chū gè zhǒng jù tǐ de néng liàng xíng shì de cāo zuò dìng yì（ yòng liàng dù fāng fǎ dài tì dìng yì）。
néng liàng gài niàn de xíng chéng hé zǎo qī fā zhǎn， shǐ zhōng shì hé néng liàng shǒu héng dìng lǜ de jiàn lì guò chéng jǐn mì xiāng guān de yóu yú duì jī xiè néng、 nèi néng、 diàn néng、 huà xué néng、 shēng wù néng děng jù tǐ néng liàng xíng shì rèn shí de fā zhǎn， yǐ jí tā men zhī jiān dōunéng yǐ yī dìng de shù liàng guān xì xiāng hù zhuǎn huà de zhú jiàn bèi fā xiàn， cái shǐ néng liàng shǒu héng dìng lǜ dé yǐ jiàn lì zhè shì yī duàn yǐ bǎi nián jì de màn cháng lì shǐ guò chéng suí zhe kē xué de fā zhǎn， xǔ duō zhòng dà de xīn wù lǐ xiàn xiàng， rú wù zhì de fàng shè xìng、 hé jié gòu yǔ hé néng、 gè zhǒng jī běn lì zǐ děng bèi fā xiàn， dū zhǐ shì gěi zhèng míng zhè yī wěi dà dìng lǜ de zhèng què xìng tí gōng liǎo gèng fēng fù de shì shí jìn guǎn yòu xiē xiàn xiàng zài fā xiàn de dāng shí sì hū xíng chéng liǎo duì zhè yī dìng lǜ de chōng jī， dàn zuì hòu réng yǐ zhè yī dìng lǜ de wán quán shèng lì 'ér gào zhōng。
néng liàng shǒu héng dìng lǜ de fā xiàn gào sù wǒ men， jìn guǎn wù zhì shì jiè qiān biàn wàn huà， dàn zhè zhǒng biàn huà jué bù shì méi yòu yuē shù de， zuì jī běn de yuē shù jiù shì shǒu héng lǜ yě jiù shì shuō， yī qiē yùn dòng biàn huà wú lùn shǔ yú shénme yàng de wù zhì xíng shì， fǎn yìng shénme yàng de wù zhì tè xìng， fú cóng shénme yàng de tè dìng guī lǜ， dōuyào mǎn zú yī dìng de shǒu héng lǜ wù lǐ xué zhōng de néng liàng、 dòng liàng hé jiǎo dòng liàng shǒu héng， jiù shì wù lǐ yùn dòng suǒ bì xū fú cóng de zuì jī běn de guī lǜ yǔ zhī xiāng jiào， niú dùn yùn dòng dìng lǜ、 mài kè sī wéi fāng chéng zǔ děngdōu dī liǎo yī gè céng cì。
dìng lǜ nèi róng néng liàng jì bù huì píng kōng chǎn shēng， yě bù huì píng kōng xiāo shī， tā zhǐ néng cóng yī zhǒng xíng shì zhuǎn huà wéi bié de xíng shì， huò zhě cóng yī gè wù tǐ zhuǎn yí dào bié de wù tǐ， zài zhuǎn huà huò zhuǎn yí de guò chéng zhōng qí zǒng liàng bù biàn。 néng liàng shǒu héng dìng lǜ rú jīn bèi rén men pǔ biàn rèn tóng， dàn shì bìng méi yòu yán gé zhèng míng。
1) zì rán jiè zhōng bù tóng de néng liàng xíng shì yǔ bù tóng de yùn dòng xíng shì xiāng duì yìng： wù tǐ yùn dòng jù yòu jī xiè néng、 fènzǐ yùn dòng jù yòu nèi néng、 diànhè de yùn dòng jù yòu diàn néng、 yuán zǐ hé nèi bù de yùn dòng jù yòu yuán zǐ néng děng děng。
(2) bù tóng xíng shì de néng liàng zhī jiān kě yǐ xiāng hù zhuǎn huà：“ mó cā shēng rè shì tōng guò kè fú mó cā zuò gōng jiāng jī xiè néng zhuǎn huà wéi nèi néng； shuǐ hú zhōng de shuǐ fèi téng shí shuǐ zhēng qì duì hú gài zuò gōng jiāng hú gài dǐng qǐ， biǎo míng nèi néng zhuǎn huà wéi jī xiè néng； diàn liú tōng guò diàn rè sī zuò gōng kě jiāng diàn néng zhuǎn huà wéi nèi néng děng děng”。 zhè xiē shí lì shuō míng liǎo bù tóng xíng shì de néng liàng zhī jiān kě yǐ xiāng hù zhuǎn huà， qiě shì tōng guò zuò gōng lái wán chéng de zhè yī zhuǎn huà guò chéng。
(3) mǒu zhǒng xíng shì de néng jiǎn shǎo， yī dìng yòu qí tā xíng shì de néng zēng jiā， qiě jiǎn shǎo liàng hé zēng jiā liàng yī dìng xiāng děng ． mǒu gè wù tǐ de néng liàng jiǎn shǎo， yī dìng cún zài qí tā wù tǐ de néng liàng zēng jiā， qiě jiǎn shǎo liàng hé zēng jiā liàng yī dìng xiāng děng。
néng liàng shǒu héng de jù tǐ biǎo dá xíng shì
bǎo shǒu lì xué xì tǒng： zài zhǐ yòu bǎo shǒu lì zuò gōng de qíng kuàng xià， xì tǒng néng liàng biǎo xiàn wéi jī xiè néng（ dòng néng hé wèi néng）， néng liàng shǒu héng jù tǐ biǎo dá wéi jī xiè néng shǒu héng dìng lǜ。
rè lì xué xì tǒng： néng liàng biǎo dá wéi nèi néng， rè liàng hé gōng， néng liàng shǒu héng de biǎo dá xíng shì shì rè lì xué dì yī dìng lǜ。
xiāng duì lùn xìng lì xué： zài xiāng duì lùn lǐ， zhì liàng hé néng liàng kě yǐ xiāng hù zhuǎn biàn。 jì jí zhì liàng gǎi biàn dài lái néng liàng biàn huà， néng liàng shǒu héng dìng lǜ yǐ rán chéng lì。 lì shǐ shàng yě chēng zhè zhǒng qíng kuàng xià de néng liàng shǒu héng dìng lǜ wéi zhì néng shǒu héng dìng lǜ。
néng liàng shǒu héng dìng lǜ de zhòng yào yì yì
néng liàng shǒu héng dìng lǜ ， shì zì rán jiè zuì pǔ biàn、 zuì zhòng yào de jī běn dìng lǜ zhī yī。 cóng wù lǐ、 huà xué dào dì zhì、 shēng wù， dà dào yǔ zhòu tiān tǐ。 xiǎo dào yuán zǐ hé nèi bù， zhǐ yào yòu néng liàng zhuǎn huà， jiù yī dìng fú cóng néng liàng shǒu héng de guī lǜ。 cóng rì cháng shēng huó dào kē xué yán jiū、 gōng chéng jì shù， zhè yī guī lǜ dū fā huī zhuózhòng yào de zuò yòng。 rén lèi duì gè zhǒng néng liàng， rú méi、 shí yóu děng rán liào yǐ jí shuǐ néng、 fēng néng、 hé néng děng de lì yòng， dōushì tōng guò néng liàng zhuǎn huà lái shí xiàn de。 néng liàng shǒu héng dìng lǜ shì rén men rèn shí zì rán hé lì yòng zì rán de yòu lì wǔ qì。
xiǎo yī shēng yǔ pí jiǔ jiàng fā xiàn kē xué xīn lǐ
héng héng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ de fā xiàn
néng liàng shǒu héng hé néng liàng zhuǎn huà dìng lǜ yǔ xì bāo xué shuō， jìn huà lùn hé chēng 19 shì jì zì rán kē xué de sān dà fā xiàn。 ér qí zhōng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ de fā xiàn， què shì hé yī gè“ fēng zǐ” yī shēng lián xì qǐ lái de。
zhè gè bèi chēng wéi“ fēng zǐ” de yī shēng míng jiào mài 'ěr（ 1814~1878）， dé guó rén， 1840 nián kāi shǐ zài hàn bǎo dú lì xíng yī。 tā duì wàn shì zǒng yào wèn gè wèishénme， ér qiě bì qīn zì guān chá， yán jiū， shí yàn。 1840 nián 2 yuè 22 rì， tā zuò wéi yī míng suí chuán yī shēng gēn zhe yī zhī chuán duì lái dào yìn dù ní xī yà。 yī rì， chuán duì zài jiā 'ěr gè dá dēng lù， chuán yuán yīn shuǐ tǔ bù fú dū shēng qǐ bìng lái， yú shì mài 'ěr yǐ lǎo bàn fǎ gěi chuán yuán men fàng xuè zhì liáo。 zài dé guó， yī zhì zhè zhǒng bìng shí zhǐ xū zài bìng rén jìng mài xuè guǎn shàng zhā yī zhēn， jiù huì fàng chū yī gǔ hēi hóng de xuè lái， kě shì zài zhè lǐ， cóng jìng mài lǐ liú chū de réng rán shì xiān hóng de xuè。 yú shì， mài 'ěr kāi shǐ sī kǎo： rén de xuè yè suǒ yǐ shì hóng de shì yīn wéi lǐ miàn hán yòu yǎng， yǎng zài rén tǐ nèi rán shāo chǎn shēng rè liàng， wéi chí rén de tǐ wēn。 zhè lǐ tiān qì yán rè， rén yào wéi chí tǐ wēn bù xū yào rán shāo nà me duō yǎng liǎo， suǒ yǐ jìng mài lǐ de xuè réng rán shì xiān hóng de。 nà me， rén shēn shàng de rè liàng dào dǐ shì cóng nǎ lái de？ dǐng duō 500 kè de xīn zàng， tā de yùn dòng gēn běn wú fǎ chǎn shēng rú cǐ duō de rè， wú fǎ guāng kào tā wéi chí rén de tǐ wēn。 nà tǐ wēn shì kào quán shēn xuè ròu wéi chí de liǎo， ér zhè yòu kào rén chī de shí wù 'ér lái， bù lùn chī ròu chī cài， dū yī dìng shì yóu zhí wù 'ér lái， zhí wù shì kào tài yáng de guāng rè 'ér shēngzhǎng de。 tài yáng de guāng rè ní？ tài yáng rú guǒ shì yī kuài méi， nà me tā néng shāo 4600 nián， zhè dāng rán bù kě néng， nà yī dìng shì bié de yuán yīn liǎo， shì wǒ men wèi zhī de néng liàng liǎo。 tā dà dǎn dì tuī chū， tài yáng zhōng xīn yuē 2750 wàn dù（ xiàn zài wǒ men zhī dào shì 1500 wàn dù）。 mài 'ěr yuè xiǎng yuè duō， zuì hòu guī jié dào yī diǎn： néng liàng rú hé zhuǎn huà（ zhuǎn yí）？
tā yī huí dào hàn bǎo jiù xiě liǎo yī piān《 lùn wú jī jiè de lì》， bìng yòng zì jǐ de fāng fǎ cè dé rè gōng dāng liàng wéi 365 qiān kè mǐ / qiān kǎ。 tā jiāng lùn wén tóu dào《 wù lǐ nián jiàn》， què dé bù dào fā biǎo， zhǐ hǎo fā biǎo zài yī běn míng bù jiàn jīngzhuàn de yī xué zá zhì shàng。 tā dào chù yǎn shuō：“ nǐ men kàn， tài yáng huī sǎ zhe guāng yǔ rè， dì qiú shàng de zhí wù xī shōu liǎo tā men， bìng shēng chū huà xué wù zhì ……” kě shì jí shǐ wù lǐ xué jiā men yě wú fǎ xiāng xìn tā de huà， hěn bù zūn jìng dì chēng tā wéi“ fēng zǐ”， ér mài 'ěr de jiā rén yě huái yí tā fēng liǎo， jìng yào qǐng yī shēng lái yī zhì tā。 tā yīn bù bèi rén lǐ jiě， zhōng yú tiào lóu zì shā liǎo。
hé mài 'ěr tóng shí qī yán jiū néng liàng shǒu héng de hái yòu yī gè yīng guó rén héng héng jiāo 'ěr（ 1818~1889）， tā zì yòu zài dào 'ěr dùn mén xià xué xí huà xué、 shù xué、 wù lǐ， tā yī biān jīng yíng fù qīn liú xià de pí jiǔ chǎng， yī biān gǎo kē xué yán jiū。 1840 nián， tā fā xiàn jiāng tōng diàn de jīn shǔ sī fàng rù shuǐ zhōng， shuǐ huì fā rè， tōng guò jīng mì de cè shì， tā fā xiàn： tōng diàn dǎo tǐ suǒ chǎn shēng de rè liàng yǔ diàn liú qiáng dù de píng fāng， dǎo tǐ de diàn zǔ hé tōng diàn shí jiān chéng zhèng bǐ。 zhè jiù shì jiāo 'ěr dìng lǜ。 1841 nián 10 yuè， tā de lùn wén zài《 zhé xué zá zhì》 shàng kān chū。 suí hòu， tā yòu fā xiàn wú lùn huà xué néng， diàn néng suǒ chǎn shēng de rè dū xiāng dāng yú yī dìng gōng， jí 460 qiān kè mǐ / qiān kǎ。 1845 nián， tā dài shàng zì jǐ de shí yàn yí qì jí bào gào， cān jiā zài jiàn qiáo jǔ xíng de xué shù huì yì。 tā dāng chǎng zuò wán shí yàn， bìng xuān bù： zì rán jiè de lì（ néng） shì bù néng huǐ miè de， nǎ lǐ xiāo hào liǎo jī xiè lì（ néng）， zǒng dé dào xiāng dāng de rè。 kě tái xià nà xiē hè hè yòu míng de dà kē xué jiā duì zhè zhǒng xīn lǐ lùn dū yáo tóu， lián fǎ lā dì yě shuō：“ zhè bù tài kě néng bā。” gèng yòu yī gè jiào wēi lián · tānɡ mǔ sūn（ 1824~1907） de shù xué jiào shòu， tā 8 suì suí fù qīn qù dà xué tīng kè， 10 suì zhèng shì kǎo rù gāi dà xué， nǎi shì yī wèi qí cái， ér jīn tiān tīng dào yī gè pí jiǔ jiàng zài zhè lǐ luàn rǎng yī xiē qí guài de lǐ lùn， jiù fēi cháng bù lǐ mào dì dāng chǎng tuì chū huì chǎng。
jiāo 'ěr bù bǎ rén men de bù lǐ jiě fàng zài xīn shàng， tā huí jiā jì xù zuò zhuóshí yàn， zhè yàng yī zhí zuò liǎo 40 nián， tā bǎ rè gōng dāng liàng jīng què dào liǎo 423.9 qiān kè mǐ / qiān kǎ。 1847 nián， tā dài zhe zì jǐ xīn shè jì de shí yàn yòu lái dào yīng guó kē xué xié huì de huì yì xiàn chǎng。 zài tā jí lì kěn qiú xià， huì yì zhù xí cái gěi tā hěn shǎo de shí jiān ràng tā zhǐ zuò shí yàn， bù zuò bào gào。 jiāo 'ěr yī biān dāng zhòng yǎn shì tā de xīn shí yàn， yī biān jiě shì：“ nǐ men kàn， jī xiè néng shì kě yǐ dìng liàng dì zhuǎn huà wéi rè de， fǎn zhī yī qiān kǎ de rè yě kě yǐ zhuǎn huà wéi 423.9 qiān kè mǐ de gōng……” tū rán， tái xià yòu rén dà jiào dào：“ hú shuō， rè shì yī zhǒng wù zhì， shì rè sù， tā yǔ gōng háo wú guān xì” zhè rén zhèng shì tānɡ mǔ sūn。 jiāo 'ěr lěng jìng dì huí dá dào：“ rè bù néng zuò gōng， nà zhēng qì jī de huósāi wèishénme huì dòng？ néng liàng yào shì bù shǒu héng， yǒng dòng jī wèishénme zǒng yě zào bù chéng？” jiāo 'ěr píng dàn de jǐ jù huà dùn shí shǐ quán chǎng yā què wú shēng。 tái xià de jiào shòu men bù yóu dé rèn zhēn sī kǎo qǐ lái， yòu de duì jiāo 'ěr de yí qì zuǒ kàn yòu kàn， yòu de jiù kāi shǐ zhēng lùn qǐ lái。
tānɡ mǔ sūn pèng liǎo dīng zǐ hòu， yě kāi shǐ sī kǎo， tā zì jǐ kāi shǐ zuò shì yàn， zhǎo zī liào， méi xiǎng dào jìng fā xiàn liǎo mài 'ěr jǐ nián qián fā biǎo de nà piān wén zhāng， qí sī xiǎng yǔ jiāo 'ěr de wán quán yī zhì！ tā dài shàng zì jǐ de shì yàn chéng guǒ hé mài 'ěr de lùn wén qù zhǎo jiāo 'ěr， tā bào dìng fù jīng qǐng zuì de jué xīn， yào qǐng jiāo 'ěr gòng tóng tàn tǎo zhè gè fā xiàn。
zài pí jiǔ chǎng lǐ tānɡ mǔ sūn jiàn dào liǎo jiāo 'ěr， kàn zhe jiāo 'ěr de shì yàn shì lǐ gè zhǒng zì zhì de yí qì， tā shēn shēn wéi jiāo 'ěr de jiān rèn bù bá 'ér gǎn dòng。 tānɡ mǔ sūn ná chū mài 'ěr de lùn wén， shuō dào：“ jiāo 'ěr xiān shēng， kàn lái nín shì duì de， wǒ jīn tiān shì zhuān chéng lái rèn cuò de。 nín kàn， wǒ shì kàn liǎo zhè piān lùn wén hòu， cái gǎn dào nín shì duì de。” jiāo 'ěr kàn dào lùn wén， liǎn shàng dùn shí xǐ sè quán shī：“ tānɡ mǔ sūn jiào shòu， kě xī nín zài yě bù néng hé tā tǎo lùn wèn tí liǎo。 zhè yàng yī gè tiān cái yīn wéi bù bèi rén lǐ jiě， yǐ jīng tiào lóu zì shā liǎo， suī rán méi shuāi sǐ， dàn yǐ jīng shén jīng cuò luàn liǎo。”
tānɡ mǔ sūn dī xià tóu， bàn tiān wú yǔ。 yī huì 'ér， tā tái qǐ tóu， shuō dào：“ zhēn de duì bù qǐ， wǒ zhè cái zhī dào wǒ de zuì guò。 guò qù， wǒ men zhè xiē rén gěi liǎo nín duō dà de yā lì yā。 qǐng nín yuán liàng， yī gè kē xué jiā zài xīn guān diǎn miàn qián yòu shí yě huì biǎo xiàn dé hěn wú zhī de。” yī qiēdōu biàn dé guāng míng liǎo， liǎng rén bìng jiān 'ér zuò， kāi shǐ yán jiū qǐ shí yàn lái。
1853 nián， liǎng rén zhōng yú gòng tóng wán chéng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ de jīng què biǎo shù。 |
|
néng liàng jì bù huì píng kōng chǎn shēng， yě bù huì píng kōng xiāo shī， tā zhǐ néng cóng yī zhǒng xíng shì zhuǎn huà wéi bié de xíng shì， huò zhě cóng yī gè wù tǐ zhuǎn yí dào bié de wù tǐ， zài zhuǎn huà huò zhuǎn yí de guò chéng zhōng qí zǒng liàng bù biàn。 néng liàng shǒu héng dìng lǜ rú jīn bèi rén men pǔ biàn rèn tóng。
(1) zì rán jiè zhōng bù tóng de néng liàng xíng shì yǔ bù tóng de yùn dòng xíng shì xiāng duì yìng： wù tǐ yùn dòng jù yòu jī xiè néng、 fènzǐ yùn dòng jù yòu nèi néng、 diànhè de yùn dòng jù yòu diàn néng、 yuán zǐ hé nèi bù de yùn dòng jù yòu yuán zǐ néng děng děng。
(2) bù tóng xíng shì de néng liàng zhī jiān kě yǐ xiāng hù zhuǎn huà：“ mó cā shēng rè shì tōng guò kè fú mó cā zuò gōng jiāng jī xiè néng zhuǎn huà wéi nèi néng； shuǐ hú zhōng de shuǐ fèi téng shí shuǐ zhēng qì duì hú gài zuò gōng jiāng hú gài dǐng qǐ， biǎo míng nèi néng zhuǎn huà wéi jī xiè néng； diàn liú tōng guò diàn rè sī zuò gōng kě jiāng diàn néng zhuǎn huà wéi nèi néng děng děng”。 zhè xiē shí lì shuō míng liǎo bù tóng xíng shì de néng liàng zhī jiān kě yǐ xiāng hù zhuǎn huà， qiě shì tōng guò zuò gōng lái wán chéng de zhè yī zhuǎn huà guò chéng。
(3) mǒu zhǒng xíng shì de néng jiǎn shǎo， yī dìng yòu qí tā xíng shì de néng zēng jiā， qiě jiǎn shǎo liàng hé zēng jiā liàng yī dìng xiāng děng． mǒu gè wù tǐ de néng liàng jiǎn shǎo， yī dìng cún zài qí tā wù tǐ de néng liàng zēng jiā， qiě jiǎn shǎo liàng hé zēng jiā liàng yī dìng xiāng děng。
néng liàng shǒu héng de jù tǐ biǎo dá xíng shì
bǎo shǒu lì xué xì tǒng： zài zhǐ yòu bǎo shǒu lì zuò gōng de qíng kuàng xià， xì tǒng néng liàng biǎo xiàn wéi jī xiè néng（ dòng néng hé wèi néng）， néng liàng shǒu héng jù tǐ biǎo dá wéi jī xiè néng shǒu héng dìng lǜ。
rè lì xué xì tǒng： néng liàng biǎo dá wéi nèi néng， rè liàng hé gōng， néng liàng shǒu héng de biǎo dá xíng shì shì rè lì xué dì yī dìng lǜ。
xiāng duì lùn xìng lì xué： zài xiāng duì lùn lǐ， zhì liàng hé néng liàng kě yǐ xiāng hù zhuǎn biàn。 jì jí zhì liàng gǎi biàn dài lái néng liàng biàn huà， néng liàng shǒu héng dìng lǜ yǐ rán chéng lì。 lì shǐ shàng yě chēng zhè zhǒng qíng kuàng xià de néng liàng shǒu héng dìng lǜ wéi zhì néng shǒu héng dìng lǜ。
zǒng de liú jìn xì tǒng de néng liàng bì děng yú zǒng de cóng xì tǒng zhōng liú chū de néng liàng jiā shàng xì tǒng nèi bù néng liàng de biàn huà , néng liàng néng gòu zhuǎn huàn， cóng yī zhǒng xíng tài zhuǎn biàn chéng lìng yī zhǒng xíng tài。
xì tǒng zhōng chǔ cún néng liàng de zēng jiā děng yú jìn rù xì tǒng de néng liàng jiǎn qù lí kāi xì tǒng de néng liàng |
néng liàng shǒu héng dìng lǜ de zhòng yào yì yì |
néng liàng shǒu héng dìng lǜ ， shì zì rán jiè zuì pǔ biàn、 zuì zhòng yào de jī běn dìng lǜ zhī yī。 cóng wù lǐ、 huà xué dào dì zhì、 shēng wù， dà dào yǔ zhòu tiān tǐ。 xiǎo dào yuán zǐ hé nèi bù， zhǐ yào yòu néng liàng zhuǎn huà， jiù yī dìng fú cóng néng liàng shǒu héng de guī lǜ。 cóng rì cháng shēng huó dào kē xué yán jiū、 gōng chéng jì shù， zhè yī guī lǜ dū fā huī zhuózhòng yào de zuò yòng。 rén lèi duì gè zhǒng néng liàng， rú méi、 shí yóu děng rán liào yǐ jí shuǐ néng、 fēng néng、 hé néng děng de lì yòng， dōushì tōng guò néng liàng zhuǎn huà lái shí xiàn de。 néng liàng shǒu héng dìng lǜ shì rén men rèn shí zì rán hé lì yòng zì rán de yòu lì wǔ qì。
xiǎo yī shēng yǔ pí jiǔ jiàng fā xiàn kē xué xīn lǐ |
héng héng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ de fā xiàn |
néng liàng shǒu héng hé néng liàng zhuǎn huà dìng lǜ yǔ xì bāo xué shuō， jìn huà lùn hé chēng 19 shì jì zì rán kē xué de sān dà fā xiàn。 ér qí zhōng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ de fā xiàn， què shì hé yī gè“ fēng zǐ” yī shēng lián xì qǐ lái de。
zhè gè bèi chēng wéi“ fēng zǐ” de yī shēng míng jiào mài 'ěr（ 1814~1878）， dé guó hàn bǎo rén， 1840 nián kāi shǐ zài hàn bǎo dú lì xíng yī。 tā duì wàn shì zǒng yào wèn gè wèishénme， ér qiě bì qīn zì guān chá， yán jiū， shí yàn。 1840 nián 2 yuè 22 rì， tā zuò wéi yī míng suí chuán yī shēng gēn zhe yī zhī chuán duì lái dào yìn dù ní xī yà。 yī rì， chuán duì zài jiā 'ěr gè dá dēng lù， chuán yuán yīn shuǐ tǔ bù fú dū shēng qǐ bìng lái， yú shì mài 'ěr yǐ lǎo bàn fǎ gěi chuán yuán men fàng xuè zhì liáo。 zài dé guó， yī zhì zhè zhǒng bìng shí zhǐ xū zài bìng rén jìng mài xuè guǎn shàng zhā yī zhēn， jiù huì fàng chū yī gǔ hēi hóng de xuè lái， kě shì zài zhè lǐ， cóng jìng mài lǐ liú chū de réng rán shì xiān hóng de xuè。 yú shì， mài 'ěr kāi shǐ sī kǎo： rén de xuè yè suǒ yǐ shì hóng de shì yīn wéi lǐ miàn hán yòu yǎng， yǎng zài rén tǐ nèi rán shāo chǎn shēng rè liàng， wéi chí rén de tǐ wēn。 zhè lǐ tiān qì yán rè， rén yào wéi chí tǐ wēn bù xū yào rán shāo nà me duō yǎng liǎo， suǒ yǐ jìng mài lǐ de xuè réng rán shì xiān hóng de。 nà me， rén shēn shàng de rè liàng dào dǐ shì cóng nǎ lái de？ dǐng duō 500 kè de xīn zàng， tā de yùn dòng gēn běn wú fǎ chǎn shēng rú cǐ duō de rè， wú fǎ guāng kào tā wéi chí rén de tǐ wēn。 nà tǐ wēn shì kào quán shēn xuè ròu wéi chí de liǎo， ér zhè yòu kào rén chī de shí wù 'ér lái， bù lùn chī ròu chī cài， dū yī dìng shì yóu zhí wù 'ér lái， zhí wù shì kào tài yáng de guāng rè 'ér shēngzhǎng de。 tài yáng de guāng rè ní？ tài yáng rú guǒ shì yī kuài méi， nà me tā néng shāo 4600 nián， zhè dāng rán bù kě néng， nà yī dìng shì bié de yuán yīn liǎo， shì wǒ men wèi zhī de néng liàng liǎo。 tā dà dǎn dì tuī chū， tài yáng zhōng xīn yuē 2750 wàn dù（ xiàn zài wǒ men zhī dào shì 1500 wàn dù）。 mài 'ěr yuè xiǎng yuè duō， zuì hòu guī jié dào yī diǎn： néng liàng rú hé zhuǎn huà（ zhuǎn yí）？
tā yī huí dào hàn bǎo jiù xiě liǎo yī piān《 lùn wú jī jiè de lì》， bìng yòng zì jǐ de fāng fǎ cè dé rè gōng dāng liàng wéi 365 qiān kè mǐ / qiān kǎ。 tā jiāng lùn wén tóu dào《 wù lǐ nián jiàn》， què dé bù dào fā biǎo， zhǐ hǎo fā biǎo zài yī běn míng bù jiàn jīngzhuàn de yī xué zá zhì shàng。 tā dào chù yǎn shuō：“ nǐ men kàn， tài yáng huī sǎ zhe guāng yǔ rè， dì qiú shàng de zhí wù xī shōu liǎo tā men， bìng shēng chū huà xué wù zhì……” kě shì jí shǐ wù lǐ xué jiā men yě wú fǎ xiāng xìn tā de huà， hěn bù zūn jìng dì chēng tā wéi“ fēng zǐ”， ér mài 'ěr de jiā rén yě huái yí tā fēng liǎo， jìng yào qǐng yī shēng lái yī zhì tā。 tā yīn bù bèi rén lǐ jiě， zhōng yú tiào lóu zì shā liǎo。
hé mài 'ěr tóng shí qī yán jiū néng liàng shǒu héng de hái yòu yī gè yīng guó rén héng héng jiāo 'ěr（ 1818~1889）， tā zì yòu zài dào 'ěr dùn mén xià xué xí huà xué、 shù xué、 wù lǐ， tā yī biān jīng yíng fù qīn liú xià de pí jiǔ chǎng， yī biān gǎo kē xué yán jiū。 1840 nián， tā fā xiàn jiāng tōng diàn de jīn shǔ sī fàng rù shuǐ zhōng， shuǐ huì fā rè， tōng guò jīng mì de cè shì， tā fā xiàn： tōng diàn dǎo tǐ suǒ chǎn shēng de rè liàng yǔ diàn liú qiáng dù de píng fāng， dǎo tǐ de diàn zǔ hé tōng diàn shí jiān chéng zhèng bǐ。 zhè jiù shì jiāo 'ěr dìng lǜ。 1841 nián 10 yuè， tā de lùn wén zài《 zhé xué zá zhì》 shàng kān chū。 suí hòu， tā yòu fā xiàn wú lùn huà xué néng， diàn néng suǒ chǎn shēng de rè dū xiāng dāng yú yī dìng gōng， jí 460 qiān kè mǐ / qiān kǎ。 1845 nián， tā dài shàng zì jǐ de shí yàn yí qì jí bào gào， cān jiā zài jiàn qiáo jǔ xíng de xué shù huì yì。 tā dāng chǎng zuò wán shí yàn， bìng xuān bù： zì rán jiè de lì（ néng） shì bù néng huǐ miè de， nǎ lǐ xiāo hào liǎo jī xiè lì（ néng）， zǒng dé dào xiāng dāng de rè。 kě tái xià nà xiē hè hè yòu míng de dà kē xué jiā duì zhè zhǒng xīn lǐ lùn dū yáo tóu， lián fǎ lā dì yě shuō：“ zhè bù tài kě néng bā。” gèng yòu yī gè jiào wēi lián · tānɡ mǔ sūn（ 1824~1907） de shù xué jiào shòu， tā 8 suì suí fù qīn qù dà xué tīng kè， 10 suì zhèng shì kǎo rù gāi dà xué， nǎi shì yī wèi qí cái， ér jīn tiān tīng dào yī gè pí jiǔ jiàng zài zhè lǐ luàn rǎng yī xiē qí guài de lǐ lùn， jiù fēi cháng bù lǐ mào dì dāng chǎng tuì chū huì chǎng。
jiāo 'ěr bù bǎ rén men de bù lǐ jiě fàng zài xīn shàng， tā huí jiā jì xù zuò zhuóshí yàn， zhè yàng yī zhí zuò liǎo 40 nián， tā bǎ rè gōng dāng liàng jīng què dào liǎo 423.9 qiān kè mǐ / qiān kǎ。 1847 nián， tā dài zhe zì jǐ xīn shè jì de shí yàn yòu lái dào yīng guó kē xué xié huì de huì yì xiàn chǎng。 zài tā jí lì kěn qiú xià， huì yì zhù xí cái gěi tā hěn shǎo de shí jiān ràng tā zhǐ zuò shí yàn， bù zuò bào gào。 jiāo 'ěr yī biān dāng zhòng yǎn shì tā de xīn shí yàn， yī biān jiě shì：“ nǐ men kàn， jī xiè néng shì kě yǐ dìng liàng dì zhuǎn huà wéi rè de， fǎn zhī yī qiān kǎ de rè yě kě yǐ zhuǎn huà wéi 423.9 qiān kè mǐ de gōng……” tū rán， tái xià yòu rén dà jiào dào：“ hú shuō， rè shì yī zhǒng wù zhì， shì rè sù， tā yǔ gōng háo wú guān xì” zhè rén zhèng shì tānɡ mǔ sūn。 jiāo 'ěr lěng jìng dì huí dá dào：“ rè bù néng zuò gōng， nà zhēng qì jī de huósāi wèishénme huì dòng？ néng liàng yào shì bù shǒu héng， yǒng dòng jī wèishénme zǒng yě zào bù chéng？” jiāo 'ěr píng dàn de jǐ jù huà dùn shí shǐ quán chǎng yā què wú shēng。 tái xià de jiào shòu men bù yóu dé rèn zhēn sī kǎo qǐ lái， yòu de duì jiāo 'ěr de yí qì zuǒ kàn yòu kàn， yòu de jiù kāi shǐ zhēng lùn qǐ lái。
tānɡ mǔ sūn pèng liǎo dīng zǐ hòu， yě kāi shǐ sī kǎo， tā zì jǐ kāi shǐ zuò shì yàn， zhǎo zī liào， méi xiǎng dào jìng fā xiàn liǎo mài 'ěr jǐ nián qián fā biǎo de nà piān wén zhāng， qí sī xiǎng yǔ jiāo 'ěr de wán quán yī zhì！ tā dài shàng zì jǐ de shì yàn chéng guǒ hé mài 'ěr de lùn wén qù zhǎo jiāo 'ěr， tā bào dìng fù jīng qǐng zuì de jué xīn， yào qǐng jiāo 'ěr gòng tóng tàn tǎo zhè gè fā xiàn。
zài pí jiǔ chǎng lǐ tānɡ mǔ sūn jiàn dào liǎo jiāo 'ěr， kàn zhe jiāo 'ěr de shì yàn shì lǐ gè zhǒng zì zhì de yí qì， tā shēn shēn wéi jiāo 'ěr de jiān rèn bù bá 'ér gǎn dòng。 tānɡ mǔ sūn ná chū mài 'ěr de lùn wén， shuō dào：“ jiāo 'ěr xiān shēng， kàn lái nín shì duì de， wǒ jīn tiān shì zhuān chéng lái rèn cuò de。 nín kàn， wǒ shì kàn liǎo zhè piān lùn wén hòu， cái gǎn dào nín shì duì de。” jiāo 'ěr kàn dào lùn wén， liǎn shàng dùn shí xǐ sè quán shī：“ tānɡ mǔ sūn jiào shòu， kě xī nín zài yě bù néng hé tā tǎo lùn wèn tí liǎo。 zhè yàng yī gè tiān cái yīn wéi bù bèi rén lǐ jiě， yǐ jīng tiào lóu zì shā liǎo， suī rán méi shuāi sǐ， dàn yǐ jīng shén jīng cuò luàn liǎo。”
tānɡ mǔ sūn dī xià tóu， bàn tiān wú yǔ。 yī huì 'ér， tā tái qǐ tóu， shuō dào：“ zhēn de duì bù qǐ， wǒ zhè cái zhī dào wǒ de zuì guò。 guò qù， wǒ men zhè xiē rén gěi liǎo nín duō dà de yā lì yā。 qǐng nín yuán liàng， yī gè kē xué jiā zài xīn guān diǎn miàn qián yòu shí yě huì biǎo xiàn dé hěn wú zhī de。” yī qiēdōu biàn dé guāng míng liǎo， liǎng rén bìng jiān 'ér zuò， kāi shǐ yán jiū qǐ shí yàn lái。
1853 nián， liǎng rén zhōng yú gòng tóng wán chéng néng liàng shǒu héng hé zhuǎn huà dìng lǜ de jīng què biǎo shù。
néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ yòu sān zhǒng biǎo shù： yǒng dòng jī bù néng zào chéng， néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ jí rè lì xué dì yī dìng lǜ。 zhè sān zhǒng biǎo shù zài wén xiàn zhōng shì zhè yàng xù shù de：“ rè lì xué dì yī dìng lǜ jiù shì néng liàng shǒu héng dìng lǜ 。”“ gēn jù néng liàng shǒu héng dìng lǜ ，…… suǒ wèi yǒng dòng jī shì yī dìng zào bù chéng de。 fǎn guò lái， yóu yǒng dòng jī de zào bù chéng yě kě dǎo chū néng liàng shǒu héng dìng lǜ 。” zhè lǐ bù nán kàn chū， sān zhǒng biǎo shù shì wán quán děng jià de。 dàn bǐ zhě rèn wéi， zhè zhǒng děng jià shì xiàn dài rén fù yú tā men de xiàn dài jià zhí， ruò cóng lì shǐ fā zhǎn de jiǎo dù lái kǎo chá jiù huì fā xiàn， sān zhǒng biǎo shù lìng yòu tā lián xù xìng de yī miàn， dàn hái yòu chā yì xìng de yī miàn。 zhè zhǒng chā yì fǎn yìng liǎo rén lèi rèn shí dìng lǜ de bù tóng jiē duàn。
1 dìng lǜ de jīng yàn xìng biǎo shù héng héng yǒng dòng jī shì bù kě néng zào chéng de（ 1475 ～ 1824）
hěn zǎo yǐ qián， rén lèi jiù kāi shǐ lì yòng zì rán lì wéi zì jǐ fú wù， dà yuē dào liǎo shí sān shì jì， kāi shǐ méng fā liǎo zhì zào yǒng dòng jī de yuàn wàng。 dào liǎo shí wǔ shì jì， wěi dà de yì shù jiā、 kē xué jiā hé gōng chéng shī dá · fēn qí（ Leonard·do·Vinci1452～ 1519）， yě tóu rù liǎo yǒng dòng jī de yán jiū gōng zuò。 tā céng shè jì guò yī tái fēi cháng qiǎo miào de shuǐ dòng jī， dàn zào chū lái hòu tā bìng méi yǒng dòng xià qù。 1475 nián， dá · fēn qí rèn zhēn zǒng jié liǎo lì shǐ shàng de hé zì jǐ de shī bài jiào xùn， dé chū liǎo yī gè zhòng yào jié lùn：“ yǒng dòng jī shì bù kě néng zào chéng de。” zài gōng zuò zhōng tā hái rèn shí dào， jī qì zhī suǒ yǐ bù néng yǒng dòng xià qù， yìng yǔ mó cā yòu guān。 yú shì， tā duì mó cā jìn xíng liǎo shēn rù 'ér yòu chéng xiào de yán jiū。 dàn shì， dá · fēn qí shǐ zhōng méi yòu， yě bù kě néng duì mó cā wèishénme huì zǔ 'ài jī qì yùn dòng zuò chū kē xué jiě shì， jí tā bù kě néng yì shí dào mó cā（ jī xiè yùn dòng） yǔ rè xiàn xiàng zhī jiān zhuǎn huà de běn zhì lián xì。
cǐ hòu， suī rán rén men hái shì zhì lì yú yǒng dòng jī de yán zhì， dàn yě yòu yī bù fēn kē xué gōng zuò zhě xiāng jì dé chū liǎo“ yǒng dòng jī shì bù kě néng zào chéng de” jié lùn， bìng bǎ tā zuò wéi yī tiáo zhòng yào yuán lǐ yòng yú kē xué yán jiū zhī zhōng。 hé lán de shù xué lì xué jiā sī tái wén（ SimonStevin1548～ 1620）， yú 1586 nián yùn yòng zhè yī yuán lǐ tōng guò duì“ sī tái wén liàn” de fēn xī， shuài xiān yǐn chū liǎo lì de píng xíng sì biān xíng dìng zé。 gā lì lüè zài lùn zhèng guàn xìng dìng lǜ shí yě yìng yòng guò zhè yī yuán lǐ。
jìn guǎn yuán lǐ de yùn yòng yǐ qǔ dé liǎo rú cǐ xiǎn zhù de chéng jì， dàn rén men yán zhì yǒng dòng jī de rè qíng bù jiǎn。 huì gèng sī（ C·Huygens1629～ 1695）
zài tā 1673 nián chū bǎn de《 bǎi shì shí zhōng》 yī shū zhōng jiù fǎn yìng liǎo zhè zhǒng guān diǎn。 shū zhōng， tā bǎ gā lì lüè guān yú xié miàn yùn dòng de yán jiū chéng guǒ yùn yòng yú qū xiàn yùn dòng， cóng 'ér dé chū jié lùn： zài zhòng lì zuò yòng xià， wù tǐ rào shuǐ píng zhóu zhuàndòng shí， qí zhì xīn bù huì shàng shēng dào tā xià luò shí de gāo dù zhī shàng。 yīn 'ér， tā dé chū yòng lì xué fāng fǎ bù kě néng zhì chéng yǒng dòng jī de jié lùn； dàn tā què rèn wéi yòng cí shí dà gài hái shì néng zào chū yǒng dòng jī lái de。 zhēn duì zhè zhǒng qíng kuàng， 1775 nián， bā lí kē xué yuàn bù dé bù xuān bù： bù zài shòu lǐ guān yú yǒng dòng jī de fā míng。
lì shǐ shàng， yùn yòng“ yǒng dòng jī shì bù kě néng zhì chéng” de zhè yī yuán lǐ zài kē yán shàng qǔ dé zuì huī huáng chéng jiù de shì fǎ guó qīng nián kē xué jiā kǎ nuò（ sadiCarnot1796～ 1832）。 1824 nián， tā jiāng gāi yuán lǐ yǔ rè zhì shuō jié hé tuī chū liǎo zhù míng de“ kǎ nuò dìng lǐ”。 dìng lǐ wéi tí gāo rè jī xiàolǜ zhǐ míng liǎo fāng xiàng， yě wéi rè lì xué dì 'èr dìng lǜ de tí chū diàn dìng liǎo jī chǔ。 dàn zhè lǐ yào tè bié qiáng diào de shì， kǎ nuò suī rán jiāng yǒng dòng jī bù néng zào chéng de yuán lǐ yùn yòng yú rè jī， dàn tā de sī xiǎng fāng fǎ hái shì“ jī xiè de”。 tā zài lùn zhèng shí jiāng rè cóng gāo wēn rè yuán xiàng dī wēn rè yuán de liú dòng tóng shuǐ cóng gāo chù xiàng dī chù liú dòng lèi bǐ， rèn wéi rè tuī dòng rè jī zuò gōng jiù xiàng shuǐ tuī dòng shuǐ lún jī zuò gōng yī yàng， shuǐ hé rè zài liú dòng zhōng bìng wú rèn hé sǔn shī。
kě jiàn， cóng 1475 nián dá · fēn qí tí chū“ yǒng dòng jī shì bù kě néng zào chéng de” qǐ dào 1824 nián kǎ nuò tuī chū“ kǎ nuò dìng lǐ” zhǐ， yuán lǐ zhǐ néng zài jī xiè yùn dòng hé“ rè zhì” liú dòng zhōng yùn yòng， tā yuǎn bù shì xiàn dài yì yì shàng de néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ， tā zhǐ néng shì jī xiè yùn dòng zhōng de néng liàng shǒu héng de jīng yàn zǒng jié， shì dìng lǜ de yuán shǐ xíng tài。
1891 nián， hài mǔ huò cí（ H·Helmloltz1821～ 1894） 400)
zài huí gù tā yán jiū lì de shǒu héng lǜ de qǐ yīn shí shuō：“ rú guǒ yǒng dòng jī shì bù kě néng de huà， nà me zài zì rán tiáo jiàn xià de bù tóng de lì zhī jiān yīnggāi cún zài shénme yàng de guān xì ní？ ér qiě， zhè xiē guān xì shí jì shàng shì fǒu zhēn zhèng cún zài ní？” kě jiàn，“ yǒng dòng jī shì bù néng zào chéng de” hái hěn fū qiǎn， yào rèn shí tā de shēn kè de nèi hán， hái xū rén men fù chū jiān kǔ de láo dòng。
2 dìng lǜ de chū qī biǎo shù héng héng lì de shǒu héng（ 1824～ 1850）
“ néng liàng de zhuǎn bǐ hé shǒu héng dìng lǜ” de tí chū bì xū jiàn lì zài 134 sān gè jī chǔ zhī shàng： duì rè de běn zhì de zhèng què rèn shí； duì wù zhì yùn dòng de gè zhǒng xíng shì zhī jiān de zhuǎn huà de fā xiàn； xiāng yìng de kē xué sī xiǎng。 dào shí jiǔ shì jì， zhè sān gè tiáo jiàn dū jù bèi liǎo。
1798 nián， lún fú tè（ C·Rumford1753～ 1814） xiàng yīng guó huáng jiā xué huì tí jiāo liǎo yóu pào tǒng shí yàn dé chū de rè de yùn dòng shuō de shí yàn bào gào。 1800 nián， dài wéi（ D·H·Davy1778～ 1829）
yòng zhēn kōng zhōng mó cā bīng kuài shǐ zhī róng huà de shí yàn zhī chí liǎo lún fú tè de bào gào。 1801 nián， tuō mǎ sī · yáng（ ThomasYoung1773～ 1829） zài《 lùn guāng hé sè de lǐ lùn》 zhōng， chēng guāng hé rè yòu xiāng tóng de xìng zhì， qiáng diào liǎo rè shì yī zhǒng yùn dòng。 cóng cǐ， rè de yùn dòng shuō kāi shǐ zhú bù qǔ dài rè zhì shuō。
shí bā shì jì yǔ shí jiǔ shì jì zhī jiāo， gè zhǒng zì rán xiàn xiàng zhī jiān de xiāng hù zhuǎn huà yòu xiāng jì fā xiàn： zài rè xiàng gōng de zhuǎn huà hé guāng de huà xué xiào yìng fā xiàn zhī hòu， 1800 nián fā xiàn liǎo hóng wài xiàn de rè xiào yìng。 diàn chí gāng fā míng， jiù fā xiàn liǎo diàn liú de rè xiào yìnghè diàn jiě xiàn xiàng。 1820 nián， fā xiàn diàn liú de cí xiào yìng， 1831 nián fā xiàn diàn cí gǎn yìng xiàn xiàng。 1821 nián fā xiàn rè diàn xiàn xiàng， 1834 nián fā xiàn qí nì xiàn xiàng。 děng děng。
shì jì zhī jiāo， bǎ zì rán kàn chéng shì“ huó lì” de sī xiǎng zài dé guó fā zhǎn chéng wéi“ zì rán zhé xué”。 zhè zhǒng zhé xué bǎ zhěng gè yǔ zhòu shì wéi mǒu zhǒng gēn yuán xìng de lì de fā xiàn 'ér yǐn qǐ de lì shǐ fā zhǎn de chǎn wù。 yóu zhè zhǒng guān diǎn kàn lái， yī qiē zì rán lì dōukě yǐ kàn zuò shì yī zhǒng dōng xī。 dāng shí， zhè zhǒng zhé xué sī xiǎng zài dé guó hé xī 'ōu yī xiē guó jiā zhàn yòu zhī pèi dì wèi。
zhè shí， lì de shǒu héng yuán lǐ de tí chū jiù shì zài bì xíng liǎo。
lì shǐ shàng， zuì zǎo tí chū rè gōng zhuǎn huàn de shì kǎ nuò。 tā rèn wéi：“ rè wú fēi shì yī zhǒng dòng lì， huò zhě suǒ xìng shì zhuǎn huàn xíng shì de yùn dòng。 rè shì yī zhǒng yùn dòng。 duì wù tǐ de xiǎo bù fèn lái shuō， jiǎ rú fā shēng liǎo dòng lì de xiāo miè， nà me yǔ cǐ tóng shí， bì rán chǎn shēng yǔ xiāo miè de dòng lì liàng yán gé chéng zhèng bǐ de rè liàng。 xiāng fǎn dì， zài rè xiāo miè zhī chù， jiù yī dìng chǎn shēng dòng lì。 yīn cǐ kě yǐ jiàn lì zhè yàng de mìng tí： dòng lì de liàng zài zì rán jiè zhōng shì bù biàn de， gèng què qiē dì shuō， dòng lì de liàng jì bù néng chǎn shēng， yě bù néng xiāo miè。” tóng shí tā hái gěi chū liǎo rè gōng dāng liàng de cū lüè zhí。
kě xī， kǎ nuò de zhè yī sī xiǎng shì zài tā sǐ liǎo 46 nián yǐ hòu de 1878 nián cái bèi rén men fā xiàn de。 ér zhè zhī qián de 1842 nián， dé guó de mài 'ěr（ J·R·Mayer1814～ 1878） 400)
zuì xiān fā biǎo liǎo bǐ jiào quán miàn de《 lì de shǒu héng》 de lùn wén《 lùn wú jī jiè de lì》。 wén zhōng tā cóng“ zì rán zhé xué” chū fā， yǐ sī biàn de fāng shì， yóu“ yuán yīn děng yú jiēguǒ” de yīn guǒ liàn yǎn shì chū 'èr shí wǔ zhǒng lì de zhuǎn huà xíng shì。 1845 nián， tā hái yòng dìng yā bǐ rè róng yǔ dìng róng bǐ rè róng zhī chā： Cp-Cv=R， jì suàn chū rè gōng dāng liàng zhí wéi 1 kǎ děng yú 365g·m。
1843 nián， yīng guó shí yàn wù lǐ xué jiā jiāo 'ěr（ J·P·Joule1818～ 1889） 400)this.style.width=400;">
zài《 zhé xué zá zhì》 shàng fā biǎo liǎo tā cèliáng rè gōng dāng liàng de shí yàn bào gào。 cǐ hòu， tā hái jìn xíng liǎo gèng duō gèng xì de gōng zuò， cè dìng liǎo gèng jīng què de dāng liàng zhí。 1850 nián， tā fā biǎo de jiēguǒ shì：“ yào chǎn shēng yī bàng shuǐ（ zài zhēn kōng zhōng chēng liàng， qí wēn dù zài 55° hé 60° zhī jiān） zēng jiā huá shì 1° de rè liàng， xū yào xiāo hào 772 yīng bàng xià luò yī yīng chǐ suǒ biǎo shì de jī xiè gōng。” jiāo 'ěr de gōng zuò， wéi“ lì de shǒu héng” yuán lǐ diàn dìng liǎo jiān shí de shí yàn jī chǔ。
dé guó kē xué jiā hài mǔ huò cí yú 1847 nián fā biǎo liǎo tā de zhù zuò《 lùn lì de shǒu héng》。 wén zhōng， tā tí chū liǎo yī qiē zì rán xiàn xiàng dū yìng yòng zhōng xīn lì xiāng hù zuò yòng de zhì diǎn de yùn dòng lái jiě shì
yóu cǐ zhèng míng liǎo huó lì yǔ zhāng lì zhī hé duì zhōng xīn lì shǒu héng de jié lùn。 jìn miàn， tā hái tǎo lùn liǎo rè xiàn xiàng、 diàn xiàn xiàng、 huà xué xiàn xiàng yǔ jī xiè lì de guān xì， bìng zhǐ chū liǎo bǎ“ lì de shǒu héng” yuán lǐ yùn yòng dào shēng mìng jī tǐ zhōng qù de kě néng xìng。 yóu yú hài mǔ huò cí de lùn shù fāng shì hěn yòu wù lǐ tè sè， gù tā de yǐng xiǎng yào bǐ mài 'ěr hé jiāo 'ěr dà。
suī rán， dào cǐ wéi zhǐ， dìng lǜ de fā xiàn zhě men hái shì bǎ néng liàng chēng zuò“ lì”； ér qiě dìng lǜ de biǎo shù yě bù gòu zhǔn què， dàn shí zhì shàng tā men yǐ fā xiàn liǎo néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ liǎo。 jiāng liǎng zhǒng biǎo shù bǐ jiào， kě yǐ kàn chū：“ lì de shǒu héng” bǐ“ yǒng dòng jī bù néng zào chéng” yào shēn kè dé duō。“ lì de shǒu héng” shè jí de shì dāng yǐ rèn shí dào de wù zhì de yī qiē yùn dòng xíng shì； tóng shí， tā shì zài yī dìng de zhé xué sī xiǎng zhǐ dǎo xià（ mài 'ěr）， zài shí yàn de jī chǔ shàng（ jiāo 'ěr）， yòng gōng lǐ huà jié gòu（ hài mǔ huò cí） jiàn lì qǐ de lǐ lùn。 rú guǒ xiàn zài réng yòng“ yǒng dòng jī bù néng zào chéng” lái biǎo shù dìng lǜ de huà， nà yǐ fù yú tā xīn de nèi hán liǎo， jí xiàn zài de jī qì kě yǐ shì jī xiè de， yě kě yǐ shì rè de， diàn cí de、 huà xué de， shèn zhì kě yǐ shì shēng wù de liǎo； tóng shí， yǒng dòng jī bù néng yǒng dòng de yuán yīn yě dé dào jiē shì。
lìng wài， yě yào kàn dào，“ lì de shǒu héng” yuán lǐ suī rán yòu jiāo 'ěr de rè gōng dāng liàng hé diàn rè dāng liàng de guān xì shì， hái yòu hài mǔ huò cí tuī chū de gè zhǒng guān xì shì， dàn tā mendōu shì gè zì dú lì de， hái méi néng yòng yī gè tǒng yī de jiě xī shì lái biǎo shù。 yīn cǐ“ lì de shǒu héng” hái shì bù gòu chéng shú de。
3 dìng lǜ de jiě xī biǎo shù héng héng rè lì xué dì yī dìng lǜ（ 1850～ 1875）
yào duì dìng lǜ jìn xíng jiě xī biǎo shù， zhǐ yòu duì“ rè liàng”、“ gōng”、“ néng liàng” hé“ nèi néng” zhè xiē gài niàn de zhǔn què dìng yì cái xíng。
“ rè liàng” de kǎi niàn zǎo zài shí bā shì jì jiù gěi chū liǎo， jiù shì rè zhì de liàng。 1829 nián， péng sī lāi（ J·V·Poncelet1788～ 1867） zài yán jiū zhēng qì jī de guò chéng zhōng， míng què dìng yì liǎo gōng wéi lì hé jù lí zhī jī。 ér“ néng liàng” de gài niàn zé shì 1717 nián， J· bó nǔ lì（ J·Bernoulli1667～ 1748） zài lùn shù xū wèi yí shí jiù cǎi yòng guò liǎo de。 tuō mǎ sī · yáng yú 1805 nián jiù bǎ lì chēng wéi néng liàng， yòng guò liǎo de。 tuō mǎ sī · yáng yú 1805 nián jiù bǎ lì chēng wéi néng liàng， yóu cǐ dìng yì liǎo yáng shì mó liàng。 dàn tā men de dìng yì yī zhí wèi bèi rén men jiē shòu， nán guài mài 'ěr、 jiāo 'ěr hé hài mǔ huò cí hái yòng“ lì” lái chēng wéi néng liàng。 zhè duì dìng lǜ de biǎo shù jí bù lì， zài jiā shàng rè zhì shuō de yǐng xiǎng hái yuǎn wèi sù qīng， yīn cǐ“ lì de shǒu héng” yuán lǐ yī zhí bùwèi dà duō shù rén suǒ jiē shòu。 dāng rán， yě yòu yī pī yòu shí zhī shì rèn shí dào dìng lǜ de zhòng dà yì yì bìng wéi tā de wán shàn jìn xíng liǎo zhuó yòu chéng xiào de gōng zuò。 qí zhōng zuì zhù míng de shì yīng guó de W· tānɡ mǔ sūn（ W·Thomson1824～ 1907） hé dé guó de kè láo xiū sī（ R·Clausius1822～ 1888） zhèng shì tā men zài qián rén de jī chǔ shàng tí chū liǎo rè lì xué dì yī hé dì 'èr dìng lǜ， yóu cǐ jiàn lì liǎo rè lì xué lǐ lùn tǐ xì de dà shà。
1850 nián， kè láo xiū sī zài dé wén bǎn《 wù lǐ xué hé huà xué nián bào》 dì 79 juàn shàng， fā biǎo liǎo《 lùn rè de dòng lì hé néng yóu cǐ tuī chū de guān yú rè xué běn shēn de dìng lǜ》 de lùn wén。 wén zhōng zhǐ chū： kǎ nuò dìng lǐ shì zhèng què de， dàn yào yòng rè yùn dòng shuō bìng jiā shàng lìng wài de fāng fǎ zhèng míng cái xíng。 tā rèn wéi， dān yī de yuán lǐ jí“ zài yī qiē yóu rè chǎn shēng gōng de qíng kuàng， yòu yī gè hé chǎn shēng gōng chéng zhèng bǐ de rè liàng bèi xiāo hào diào， fǎn zhī， tōng guò xiāo hào tóng yàng shù liàng de gōng yě néng chǎn shēng zhè yàng shù liàng de rè。” shì bù gòu de； hái dé jiā shàng yī gè yuán lǐ jí“ méi yòu rèn hé lì de xiāo hào huò qí tā biàn huà de qíng kuàng xià， jiù bǎ rèn yì duō de rè liàng cóng yī gè lěng tǐ yí dào rè tǐ， zhè yǔ rè sù lái de xíng wéixiàng máo dùn。” lái lùn zhèng。 tā shuō， zhǐ yòu zhè yáng， cái néng bǎ rè kàn chéng yī zhǒng zhuàng tài liàng。 jiē xià lái tā zuò liǎo yǐ xià de shí fēn zhòng yào de gōng zuò：
duì yú yǒng jiǔ qì tǐ， xià shì chéng lì：
pV=R（ 273+t）（ 1）
P shì yā lì， V shì dān wèi zhì liàng de tǐ jī， t shì shè shì wēn dù。 zài kǎo lǜ wēi xiǎo díkǎ nuò xún huán， kě yóu（ 1） shì dé chū zhè yī guò chéng zhōng suǒ zuò de gōng wéi：
tóng shí yě kě jì suàn zhè yī guò chéng xiāo hào de rè liàng：
shè rè gōng dāng liàng de xì shù wéi A， yìng yòng jiāo 'ěr yuán lǐ， yóu（ 2） hé（ 3） dé：
zhè shí kè láo xiū sī yǐn jìn liǎo yī gè xīn de tài hán shù U，（ 4） shì biàn wéi：
duì yú zhè gè xīn de tài hán shù， tā zhǐ chū“ qí xìng zhì yòu rú rén men tōng cháng suǒ shuō de nà yàng， jiǎ dìng tā wéi zǒng rè liàng， shì yī gè V hé t de hán shù， yóu biàn huà de guò chéng de chū tài hé zhōng tài wán quán què dìng。”
U=U（ V， t）（ 6）
jiù zhè yàng， tā dé chū liǎo rè lì xué dì yī dìng lǜ de jiě xī shì：
dQ=dU=dW（ 7）
wǒ men zhī dào， yī gè zhī shí lǐng yù zhǐ yòu fā zhǎn dào liǎo jiē shì hé bǎ wò duì xiàng de guī dìng hé liàng de lián xì shí， yě jiù shì dāng yòng shàng liǎo shù xué gōng jù shí， tā cái zhēn zhèng chéng wéi liǎo yī mén kē xué。 yīn cǐ， zhǐ yòu dào liǎo zhè gè shí hòu， néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ cái tóng rè lì xué dì 'èr dìng lǜ de shāng de biǎo shù yī qǐ gòu chéng liǎo rè lì xué de lǐ lùn tǐ xì de jī chǔ。
1853 nián， W· tānɡ mǔ sūn chóngxīn tí chū liǎo néng liàng de dìng yì。 tā shì zhè yàng shuō de：“ wǒ men bǎ gěi dìng zhuàng tài zhōng de wù zhì xì tǒng de néng liàng biǎo shì wéi： dāng tā cóng zhè gè gěi dìng zhuàng tài wú lùn yǐ shénme fāng shì guò dù dào rèn yì yī gè gù dìng de líng tài shí， zài xì tǒng wài suǒ chǎn shēng de yòng jī xiè gōng dān wèi lái liángdù de gè zhǒng zuò yòng zhī hé。” tā hái bǎ tài hán shù U chēng wéi nèi néng。 zhí dào zhè shí， rén men cái kāi shǐ bǎ niú dùn de“ lì” hé biǎo zhēng wù zhì yùn dòng de“ néng liàng” qū bié kāi lái， bìng guǎng fàn shǐ yòng。 zài cǐ jī chǔ shàng， sū gé lán de wù lǐ xué jiā lán jīn *（ W·J·M·Rankine1820～ 1872） cái bǎ“ lì de shǒu héng” yuán lǐ gǎi chēng wéi“ néng liàng shǒu héng” yuán lǐ。
rè lì xué lǐ lùn jiàn lì zhī hòu， hěn duō rén hái shì jué dé bù hǎo lǐ jiě， yóu qí shì dì 'èr dìng lǜ。 wèicǐ， cóng 1854 nián qǐ， kè láo xiū sī zuò liǎo dà liàng de gōng zuò， nǔ lì xún zhǎo yī zhǒng wéi rén men róng yì jiē shòu de zhèng míng fāng fǎ lái jiě shì zhè liǎng tiáo yuán lǐ（ dāng shí hái shì jiào yuán lǐ）， bìng duō cì yòng tōng sú de yǔ yán jìn xíng xuān jiǎng。 zhè yàng， zhí dào 1860 nián zuǒ yòu， néng liàng yuán lǐ cái bèi rén men pǔ biàn chéng rèn。
4 dìng lǜ de zhǔn què biǎo shù héng héng néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ（ 1875～ 1909）
1860 nián hòu， néng liàng dìng lǜ“ hěn kuài chéng wéi quán bù zì rán kē xué de jī shí。 tè bié shì zài wù lǐ xué zhōng， měi yī zhǒng xīn de lǐ lùn shǒu xiān yào jiǎn yàn tā shì fǒu gēn néng liàng shǒu héng yuán lǐ xiāng fú hé。” dàn shì， shí zhì nà shí， yuán lǐ de fā xiàn zhě men hái zhǐ shì zhuózhòng cóng liàng de shǒu héng shàng qù gài kuò dìng lǜ de míng chēng， ér méi qiáng diào yùn dòng de zhuǎn bǐ。 nà dào dǐ shì shénme shí hòu yuán lǐ cái bèi gài kuò chéng“ néng liàng de zhuǎn bǐ hé shǒu héng dìng lǜ” de ní？ cóng 'ēn gé sī zài《 fǎn dù lín lùn》 de yī duàn lùn shù zhōng， kě yǐ dé dào wèn tí de dá 'àn。
ēn gé sī shuō：“ rú guǒ shuō， xīn fā xiàn de、 wěi dà de yùn dòng jī běn guī lǜ， shí nián qián hái jǐn jǐn kǎi kuò wéi néng liàng shǒu héng dìng lǜ ， jǐn jǐn gài kuò wéi yùn dòng bù shēng bù miè zhè zhǒng biǎo shù， jiù shì shuō， jǐn jǐn cóng liàng fāng miàn gài kuò tā， nà me zhè zhǒng xiá 'ài de、 xiāo jí de biǎo shù rì yì bèi nà zhǒng guān yú néng liàng de zhuǎn huà de jī jí biǎo shù suǒ dài tì， zài zhè lǐ guò chéng de zhì de nèi róng dì yī cì huò dé liǎo zì jǐ de quán lì，……” ēn gé sī zhè duàn huà fā biǎo yú 1885 nián， tā shuō shí nián qián xiāo jí biǎo shù rì yì bèi jī jí biǎo shù suǒ dài tì， yóu cǐ pàn duàn，“ néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ” zhè yī zhǔn què 'ér wán shàn de biǎo shù yìng xíng chéng yú 1875 nián huò shāo hòu yī diǎn。
dào cǐ wéi zhǐ， sì hū yòu guān dìng lǜ de yī qiē wèn tí dū jiě jué liǎo。 qí shí bù rán。
wǒ men zhī dào， zhí dào 'èr shí shì jì chū， rè lì xué zhōng de yī gè zhòng yào jī běn gài niàn héng héng rè liàng hái shì yán yòng de shí bā shì jì de dìng yì， ér zhè gè dìng yì shì yǐ rè zhì shuō wéi jī chǔ de。 yě jiù shì shuō， zài rè lì xué dà shà de jī shí zhōng hái yòu yī kuài shì bù láo gù de。 yīn cǐ， 1909 nián， kā lá shì（ C·Caratheeodory） duì nèi néng jìn xíng liǎo chóngxīn dìng yì：“ rèn hé yī gè wù tǐ huò wù tǐ xì zài píng héng tài yòu yī gè tài hán shù U， jiào zuò tā de nèi néng， dāng zhè gè wù tǐ cóng dì yī tài jīng guò yī gè jué rè guò chéng dào dì 'èr tài hòu， tā de nèi néng de zēng jiā děng yú zài guò chéng zhōng wài jiè duì tā suǒ zuò de gōng W。”
U2-U1=W（ 8）
zhè yàng dìng yì de nèi néng jiù yǔ rè liàng háo bù xiāng guān liǎo， tā zhǐ yǔ jī xiè néng hé diàn cí néng yòu guān。 zài zhè yī jī chǔ shàng kě yǐ fǎn guò lái dìng yì rè liàng：
Q=U2-U1-W（ 9）
zhí dào zhè gè shí hòu， rè lì xué dì yī dìng lǜ（ néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ）、 dì 'èr dìng lǜ jí zhěng gè rè lì xué lǐ lùn cái tóng rè zhì shuō shí xíng liǎo zuì chè dǐ de jué liè。
zōng guān quán wén， kě zhī“ néng liàng de zhuǎn huà hé shǒu héng dìng lǜ” de sān zhǒng biǎo shù fǎn yìng liǎo rén lèi rèn shí zhè yī zì rán guī lǜ de lì chéng。 zhè sān zhǒng biǎo shù yī zhǒng bǐ yī zhǒng gēngshēn kè， yī zhǒng bǐ yī zhǒng gèng jiē jìn kè guān zhēn lǐ。 rén lèi zhèng shì zhè yàng yī bù yī bù dì rèn shí wù zhì shì jiè de。
zhuǎnzǎi zì zuò zhě： wáng xiāo yǒng |
néng liàng shǒu héng dìng lǜ de jiǎn yàn |
rèn hé wù lǐ xué dìng lǜ dū xū yào jīng guò yán gé de， fǎn fù de jiǎn yàn， tè bié shì zài bǎ tè diǎn lǐng yù lǐ fā xiàn de dìng lǜ yí zhí dào qí tā xiāng guān lǐng yù de shí hòu， wǎng wǎng huì fā shēng dìng lǜ bèi pò huài de qíng kuàng， bǐ rú yǔ chēng shǒu héng dìng lǜ zài ruò xiāng hù zuò yòng hé diàn cí xiāng hù zuò yòng zhōng xiān hòu bèi shí yàn dǎ pò。 zhè shì bù yǐ rén de yì zhì wéi zhuǎn yí de， jí shǐ shì bèi rén lèi shè huì guǎng fàn rèn tóng de dìng lǜ， zài méi yòu jīng guò yán gé jiǎn yàn de lǐng yù nèi， réng rán bù néng yī xiāng qíng yuàn dì rèn wéi tā shì zhèng què de。
jiāo 'ěr zài yán jiū jī xiè néng hé rè néng de jī chǔ shàng tí chū néng liàng shǒu héng dìng lǜ ， dāng shí kē xué jiè hái bù liǎo jiě diàn cí xiāng hù zuò yòng， suǒ yǐ néng liàng shǒu héng dìng lǜ méi yòu jīng guò zài diàn cí xiāng hù zuò yòng xià de jiǎn yàn。 wǒ men zhī dào， zài yī bān qíng kuàng xià diàn cí néng shì fú hé néng liàng shǒu héng dìng lǜ de， dàn shì bù néng pái chú tè shū qíng kuàng xià de lì wài， bǐ rú yǔ chēng shǒu héng dìng lǜ yě céng jīng bèi zhèng míng zài yī bān diàn cí xiāng hù zuò yòng zhōng shì zhèng què de， dàn shì hòu lái bèi fā xiàn zài Anapole de tè shū jié gòu zhōng jiù bù zhèng què。 yóu yú diàn cí jié gòu de duō yàng xìng hé fù zá xìng， gěi wù lǐ xué dìng lǜ de jiǎn yàn dài lái hěn dà de kùn nán， dǎo zhì zhè yàng de jiǎn yàn shì màn cháng de， méi yòu zhǐ jìng de。
wǒ men kě yǐ shuō néng liàng shǒu héng dìng lǜ zài xiàn yòu de zhī shí lǐng yù nèi shì zhèng què de， dàn shì rú guǒ shuō tā zài rèn hé lǐng yù， rèn hé qíng kuàng xià yǒng yuǎn zhèng què jiù bù shì kē xué yán jiū zhě yīngyǒu de tài dù。 |
|
nengliang shouheng dingl □
néng liàng shǒu héng dìng lǜ
conservationlawofenergy
jiàn néng liàng、 rè lì xué dì yī dìng lǜ。
|
|
- : law of conservation of energy, energy conservation law, energy conservation and conversion law, conservation of energy theorem
|