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热是人类最早发现的一种自然力，是地球上一切生命的源泉。 —恩格斯一、温度的定义和热机的研制 对温度的研究 1593年，伽利略利用空气热胀冷缩的性质，制成了温度计的雏形。 1702年，阿蒙顿制成空气温度计，但不准确。 1724年，荷兰工人华伦海特在他的论文中，建立了华氏温标，首先使用水银代替酒精。 1742年瑞典的摄尔修斯定义水的沸点为零度，冰的熔点为100度，后施勒默尔将两个固定点倒过来，建立了摄氏温标。 1779年，全世界有温标19种。 1854年，开尔文提出开氏温标，得到世界公认。 热机的发展 “蒸汽机是一个真正的国际发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史进步。” 1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。 1705年，钮科门和科里制造了新蒸汽机，有一定实用价值，但用水冷却气缸，能量损失很大。 1769年，英国技工瓦特改进了钮科门机，加了冷凝器，使机器运作由断续变连续，从而蒸汽机的使用价值大大提高，导致了欧洲的工业革命。 1785年，热机被应用于纺织。 1807年，热机被美国人富尔顿应用于轮船，1825年被用于火车和铁路。量热学和热传导理论的建立 在18世纪前半叶，人们对什么是温度，什么是热量的概念含糊不清，热学要发展，有关热学的一系列概念就需要有科学的定义。 经彼得堡院士里赫曼于1744年开始，英国人布拉克和他的学生伊尔文等逐步工作，终于在1780年前后，温度、热量、热容量、潜热等一系列概念都已形成。 热本性说的争论 1）认为热是一种物质，即热质说。 代表人物：伊壁鸠鲁、付里叶、卡诺。 2） 认为热是物体粒子的内部运动。 代表人物：笛卡尔、胡克、罗蒙诺索夫，伦福德。 他们认为：“尽管看不到，也不能否定分子运动是存在的。” 二、热力学第一定律的建立 热力学第一定律建立的成因 1）理论——迈尔 迈尔是明确提出“无不能生有”，“有不能变无”的能量守恒与转化思想的第一人。而这理论正是建立热力学第一定律的基础。 2）实验——焦耳 由于焦耳精心严谨地进行了热功当量测定等一系列实验，奠定了热力学第一定律的实验基础，得到了人们的认同。 3）一批科学家的不懈努力 亥姆霍兹将能量守恒定律第一次以数学形式提出来，而卡诺、赛贝等人也都有过这方面的见解。 4）说明了客观条件成熟，相应的自然规律一定会发现。三、热力学第二定律的建立：在实际情况中，并不是所有满足热力学第一定律的过程都能实现，比如热不会自动地由低温传向高温，过程具有方向性。这就导致了热力学第二定律的出台。克劳修斯、开尔文、玻尔兹曼等科学家为此做了重要贡献。1917年，能斯特进一步提出“绝对零度是不可能达到的”热力学第三定律。 
热学基础这门课这么个问题引起了我深深的思考，即“温度”和“热量”的差别。在大多数时候，我们都不会去追问这两者的区别，或者说我们从“常识”出发已经默认了这两个其实是一致的（至少在很大程度上是这样），我们就不再怀疑，而是不假思索地接受了它。这并不是一种科学的态度（在我自己的学科里，我们更愿意表达为“这不是理性的态度”），我们应该更有追问的精神。屈原甚至在千年前就发出了“天问”，难道在今天我们不应该更有探索精神吗？再者，课堂上虽然没有进行任何实验，但我们却都十分清楚热学的发展是建立在大量实验基础上的（其实大多数科学都是如此，即使是社会科学乃至人文科学，所从事的调研、采访等活动，也都似乎可以归纳为广义的“实验”的一种）。我生活在农村，小时候在夏天经常在消息里摸鱼，有这么一种经验，当我们不能肯定水里是否有鱼的时候，站在水边眯着眼睛看远不如自己亲身跳入水中去“实地考察”更加清楚。无论什么事业都需要我们沉下心来，置身其中，否则我们永远都只是在门外徘徊的人，而不能登堂入室。法学也是一门强调实践的课程——即使和热学的实验有很大程度的区别——但应该说道理是相通的，这种重视实践和第一手数据的研究方式无疑会使我收益终身，对以后从事的专业（乃至职业、事业）也都会有所裨益。应当说，我很感激这门课给我的这种思索。当然这些似乎都是方法上的，关于具体知识，熵的概念引起了我极大的兴趣。对我而言这是一个全新而有趣的概念。1854年，克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系，他证明当能量密集程度的差异减小时，这种关系在数值上总在增加，由于某种原因，他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”（entropy，entropy一诩源于希腊语，本意是“弄清”或“查明”，但是这与克劳修斯所谈话的内容似乎没有什么联系）。热力学第二定律宣布宇宙的熵永远在增加着。熵是混乱和无序的度量。熵值越大，混乱无序的程度越大。我们这个宇宙是熵增的宇宙。热力学第二定律，体现的就是这个特征。生命是高度的有序，智慧是高度的有序。在一个熵增的宇宙为什么会出现生命?会进化出智慧?(负熵) 热力学第二定律还揭示了， 局部的有序是可能的，但必须以其他地方更大无序为代价。人生存，就要能量，要食物，要以动植物的死亡(熵增)为代价。万物生长靠太阳动植物的有序， 又是以太阳核反应的衰竭(熵增)，或其他的熵增形势为代价的。人关在完全封闭的铅盒子里，无法以其他地方的熵增维持自己的负熵。在这个相对封闭的系统中，熵增的法则破坏了生命的有序。熵是时间的箭头，在这个宇宙中是不可逆的 熵与时间密切相关，如果时间停止“流动”，熵增也就无从谈起。 “任何我们已知的物质能关住”的东西，不是别的，就是“时间”。低温关住的也是“时间”。生命是物质的有序“结构”。“结构”与具体的物质不是同一个层次的概念。我想这已经引起我极大的关注，恰如有人所说的，“似乎热学第二定律中熵的概念就可以解释这世界上的所有问题”。或许它将开启一个新的时代！这是我在热学基础这门课上所获得的最重要的学科内的知识。总之，学习这门课的通过是轻松美好的，而结果也是令人满意的，富有成效。我想我这将使我在很长的时间都愿意再来回味学习热学的过程，享受它的结果！
