热学论文范文

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热学发展史对中学热学教学的启示
学是中学物理教学中必不可少的一个重要内容，而由
于比较抽象，因此成为中学物理教学中的一个难点.热现象普
遍存在.同学们很早就有了相关的经验，这是进行热学教学的
一个很好基石.但也正因为这个基石的作用，一些不正确的观
点很难进行纠正.根据教学经验和相关研究人员的调查结论
知道，不管是小学生还是中学生，不管是否学过物理，都有相
当多的人对热的理解不科学，其中非常典型的想法就是把热
看成是一种可以流动的物质.根据当前国际科学教育上富有
广泛影响的学习理论即“概念转变”理论认为:科学学习的过
程就是概念转变过程，提出了为概念转变而教.那么作为中学
物理热学部分的教学，其主要目标是让同学们通过热学的学
习.实现其概念发生转变，建立起科学的分子运动论观点.为
了实现概念发生转变，很多的教师和研究者进行了多种尝试，
如通过“做中学”“实验探究”等方法来帮助学生建立科学的热
观点，都取得了一定的成效.而本文中笔者试从利用热学发展
史开展有效教学帮助学生转变概念进行浅析.
从认知发展心理学的观点看，同学们个体在对某一事物
认识的时候，认识水平是在主体与客体间不断地相互作用过
程中变化和提高的.个体的认识发展过程是人类认识发展过
程的一个缩影.因此个体的认知发展水平和历史上人类对其
认识水平是相对应的.也就是说从人类对热的认识发展就可
预知学生对热的理解情况.那么要进行有效的热学教学，我们
有必要向学生介绍有关热学发展史.在历史上，人类对“热”是
什么的思考一直没停止过.对热的认识不断变化和发展.大致
可以归纳为以下三个阶段:
一、热质说的形成
受古希腊原子论思想的影响，热是某种特殊的物质实体
的观点也得到流传.法国科学家和哲学家伽桑狄认为，热和冷
也是由特殊的.‘热原子”和’‘冷原子”引起的，波尔哈夫认为热
的本源是钻在物体细孔中的、具有高度可塑性和贯穿性的物
质粒子，它们没有重量，彼此排斥.这个观念，把人们引向“热
质说”.‘’热”可以从高温物体传向低温物体，就好似水从高处
流向低处.认为热是一种特殊的物质.它暗藏在物质粒子之
间，受到物质粒子的吸引，热质粒子之间互相排斥.在18世纪
..热质说”几乎统领热学各个领域，当时“热质说”能简单地、比
较满意地解释当时发现的大部分热现象，并取得了一定的成
功
.
例如.物体温度的变化是吸收或放出“热质”引起的;热传
导是“热质”的流动，等等.在“热质说”的影响下，热学(主要是
量热学)的研究取得了一些进展.但到了后来，“热质说”无法
解释热缩冷胀、摩擦生热等现象，受到了严重的挑战.
二、定性的热动说的形成
1658年，伽桑狄提出物质是由分子构成的假设，假想分子
是硬粒子，能向各个方向运动，使它们以不同形式进行结合并
表现出不同的特征.他用这个假说进一步解释了固、液、气三
种状态.即在固体内部，硬粒子结合得很紧密，粒子之间强大
的力使它们保持着固定的形状、粒子排列规则;在液体内部，
相距较近的粒子之间的力使它们不易分散开来;在气体中，相
距很远的粒子之间不存在相互作用力，各个粒子自西运动.19
世纪初，随着化学原子论的确立，分子概念同样也被提了出
来，分子无规则运动的现象也由实验所呈现出来.在1803年
时，道尔顿(英国化学家)通过对大气的成分、性质以及气体的
扩散和混合现象的研究，提出了他的新原子学说的基本要点.
即:一切化学元素都是由不可分割的原子组成的;各种元素的
原子以其不同的形状、性质而区别，并具有特定的质量;不同
元素的原子以简单整数的比例柑结合而形成各种化合物的原
子.当时由于“分子”概念尚未建立，道尔顿把不同原子组成的
分子称为“复杂原子”.1811年，阿伏加德罗(意大利物理学
家)在道尔顿的原子论的思想基础上，开始引入“分子”的概
念，并把它与原子概念相区别.1827年，由于布朗(英国植物学
家)长期的观察研究，发现布朗运动，他在分子运动论方面做
出了新发现，为分子运动提供了有力的证据.1905年爱因斯坦
从统计力学观点最终建立了布朗运动的理论，给分子运动的
研究提供了理论依据.接着法国的佩兰根据爱因斯坦及他人
的理论研究成果，做了多年的关于布朗运动的实验，并由此相
当精确地测定了阿伏加德罗常数和分子的各个有关的数据.
因此，布朗运动是微观分子运动的宏观表现.也是分子存在热
运动和分子间存在空隙的有力证据.
三、定盆的热动说的形成
焦耳等人通过大量的实验，认为热和机械运动等同其他
运动形式一样，也是运动的一种形式，而不是一种特殊的物质
(热质).之后，人们进一步对热运动作了定量的比较系统的研
究.使分子运动论得以建立起来.在分子运动论方面做出大量
工作的有许多科学家，其中克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼的
工作尤为重要，他们是分子运动论的主要奠基者.经过许多物
理学家几代人的共同努力，分子运动理论终于建立起来了.它
不仅揭示了宏观“热”过程与分子的微观运动状态之间的联
系，而且表明了热是大量分子的无规则运动的表现，一个宏观
系统的热力学状态是由组成该系统的大量分子的统计规律决
的.这也说明热运动和机械运动是完全不同的运动形式.单
个分子的运动遵从牛顿力学规律，大量分子的运动遵从的是
统计规律性.
四、热学发展史对中学热学教学的启示
中学物理教学，不要求定量地掌握有关分子运动论，所以
目前的中学物理教科书中只涉及到分子运动论的一些基本概
念，内容表述为:(l)宏观物体是由大量微粒—分子或原子组成的;(2)物体内的分子在不停地运动着，这种运动是无规则
的，其剧烈程度与物体的温度有关;(3)分子之间有相互作用
力.由此可以看出，对于中学生只要建立起定性的分子运动论
的观点就可以了，这是中学热学的教学目标.
真正有效的教学过程实际上就是想办法缩短学生科学认
识所用的时间，不必再像历史上人类那样通过那么长的时间
去摸索探究，所以在热学教学中，不能忽视学生原有经验，设置
合适的问题情景，让学生面临当初科学家们所面临的问题，通
过探究来不断发展或改变原有不科学的概念.了解在人类认
识历史上是如何从热质说发展到热动说，难点何在，怎么突破
等问题，对中学物理教学具有参考意义.
参考文献
1丁帮平.国际科学教育导论.太原:山西教育出版社，2002
2吴瑞贤，章立源.热学研究.成都:四川大学出版社，1987

高分求一篇工程热力学应用论文

同志你好:
以下是我总结的材料,请核对后使用
祝愿你工作愉快

工程热力学

热力学是研究热现象中，物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时，系统与外界相互作用的学科。
工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是机械工程的重要基础学科之一。
工程热力学的基本任务是：通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究，改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环，提高热能利用率和热功转换效率。
为此，必须以热力学基本定律为依据，探讨各种热力过程的特性；研究气体和液体的热物理性质，以及蒸发和凝结等相变规律；研究溶液特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程，溶解吸收或解吸等物理化学过程，这就又涉及化学热力学方面的基本知识。
工程热力学是关于热现象的宏观理论，研究的方法是宏观的，它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础，通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为，对宏观现象和热力过程进行研究。
这种方法，把与物质内部结构有关的具体性质，当作宏观真实存在的物性数据予以肯定，不需要对物质的微观结构作任何假设，所以分析推理的结果具有高度的可靠性，而且条理清楚。这是它的独特优点。
古代人类早就学会了取火和用火，不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末，人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709～1714年华氏温标和1742～1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热学走上了近代实验科学的道路。
1798年，朗福德观察到用钻头钻炮筒时，消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年，英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化，这显然无法由“热质说”得到解释。1842年，迈尔提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。
英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念，1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。
热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年，法国人卡诺提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限，这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响，他的证明方法还有错误。1848年，英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年，德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律，并在此基础上重新证明了卡诺定理。
1850～1854年，克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认，对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论，正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学，它成为研究热机工作原理的理论基础，使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。
与此同时，在应用热力学理论研究物质性质的过程中，还发展了热力学的数学理论，找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数，研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年，德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理；1912年，这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。
二十世纪初以来，对超高压、超高温水蒸汽等物性，和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视，人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。

我要一篇关于大学物理热学方面的论文（重谢）

我猜你说的是平时的小论文吧
光学的话，你可以找一个教材上没有算过的光栅来算算干涉衍射后的光强分布；或者研究一下阿贝二次成像原理。
热学的话，可以从4个麦克斯韦关系式出发，推导一些公式，比如新概念物理上内能与物态的关系式，等。
我不大擅长这方面，倒是上学期期末写了电学的小论文还得到了点加分
如果不是小论文，而是比较正式的话，这段文字应该被无视

传热学论文

　　1、 传热学发展史

　　传热学作为学科形成于19世纪。在热对流方面，英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时，提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式，不过它并没有揭示出对流换热的机理。

　　对流换热的真正发展是19世纪末叶以后的事情。1904年德国物理学家普朗特的边界层理论和1915年努塞尔的因次分析，为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。1929年，施密特指出了传质与传热的类同之处。

　　在热传导方面，法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。稍后，法国的傅里叶运用数理方法，更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。

　　热辐射方面的理论比较复杂。1860年，基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体，论证了在相同温度下以黑体的辐射率(黑度)为最大，并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等，被后人称为基尔霍夫定律。

　　1878年，斯忒藩由实验发现辐射率与绝对温度四次方成正比的事实，1884年又为玻耳兹曼在理论上所证明，称为斯忒藩-玻耳兹曼定律，俗称四次方定律。1900年，普朗克在研究空腔黑体辐射时，得出了普朗克热辐射定律。这个定律不仅描述了黑体辐射与温度、频率的关系，还论证了维恩提出的黑体能量分布的位移定律

　　2、传热的基本方式

　　热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。

　　热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。

　　热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1～100微米之间的电磁辐射，因此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力，也能吸收周围环境对它的辐射热。辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。

　　实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。

　　3、传热学今后的应用

　　20世纪以前，传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后，传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展，越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透，形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。

　　现在，机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热，切削加工中的接触热阻和喷射冷却，等离子工艺中带电粒子的传热特性，核工程中有限空间的自然对流，动力和化工机械中超临界区换热，小温差换热，两相流换热，复杂几何形状物体的换热，湍流换热等。

　　随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用，为传热学的发展提供了广阔前景。

　　3、总结

　　热科学的工程领域包括热力学和传热学.传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后裔只讨论在平衡状态下的系统．这些附加的定律足以3种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。 传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。例如，提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热问题

　　参考文献:

　　〔1〕 杨世铭，陶文铨 《传热学》高等教育出版社，第三版 1998

　　〔2〕 章熙民，任泽霈，梅飞鸣《传热学》中国建筑工业出版社，第四版 2001