질량 보존 법칙의 실험 발견

실험 발견

열공당량실험
1835년 J. 조엘돌턴 맨체스터대 교수를 알게 됐습니다. 조엘의 수학은 지식이 제한되어 있으며, 연구는 주로 측량에 의존합니다. 1840년 전기가 흐르는 도체를 여러 차례 측정한 결과, 전기에너지가 내력에너지(열에너지)로 변환할 수 있다는 것을 발견하였고, 전기 전도체에서 발생하는 열은 전류 강도의 제곱, 도체의 저항과 통과 시간은 비례한다는 법칙이 나왔습니다.

조엘은 계속해서 각종 운동을 탐구했습니다. 형식 간의 에너지 보존과 전환 관계, 조엘은 영국 학술회의에서 "자연계의 에너지는 파괴할 수 없습니다. 거기는 기계 에너지를 소모하고 항상 상당한 열을 얻을 수 있습니다. 열은 에너지의 한 형태일 뿐"이라고 선언했습니다.
초엘은 끊임없이 측정 방법을 개선합니다. 측정 정밀도를 높여 최종적으로 "열공당량"의 물리 상수를 얻습니다. 초이어 측정 값은 423.9kg/kcal입니다. 이 상수의 정확한 값은 418.4kg/kcal이다.국제단위제에서는 초엘을 열량 단위로 채택해 1cal=4.184cal을 취합니다.

 

열량의 발견

18세기 50년대 영국국립과학자 J 블랙이 32°F의 얼음을 같은 무게인 172°F의 물에 섞은 결과 평균 온도가 102°F가 아닌 32°F로 얼음이 모두 녹아 물이 되는 효과가 있었습니다. 블랙은 얼음이 녹을 때 많은 양의 열을 흡수해야 하고, 이 열로 얼음이 물로 변하지만 온도 상승은 일어나지 않는다고 결론지었습니다. 그는 얼음이 녹을 때 흡수되었다고 추측했습니다. 열량은 일정합니다. 진일보한 대량의 실험으로 블랙은 각종 물질이 물질의 상태 변화(용해, 응고, 기화, 응결)가 발생할 때 모두 이런 효과가 있다는 것을 발견했습니다.

블레이크는 간단한 직관으로기화 시 필요한 열을 측정하는 방법입니다. 블랙은 일정량의 얼음을 녹이는 데 필요한 열량은 같은 무게의 물을 140°F 가열하는 데 필요한 열량과 동등한 수준(77.8℃를 가열하는 데 필요한 열량)으로 측정했습니다. 정확한 수치는 143°F(80℃ 상당)입니다.

블랙은 실험 사실에 기초하여 개발합니다. 열과 온도가 다른 개념으로 인식되면서 '잠열'(열량) 개념이 도입됐습니다.
1780년, 프랑스의 과학가 A. 라와시는 P. 라플라스와 공동으로 물질의 열용량을 정확히 측정할 수 있는 방법을 제안했습니다. 열의 정확도 때문에 1822년 프랑스 학자 J 푸리에가 총화적인 저서 '열의 해석 이론'을 펴냈습니다.

 

선구자

활력과 사력 싸움

 

타르
1644년 R. 데카르트철학적 원리에 충돌 문제를 다룰 때 동량의 개념을 도입해 도량운동으로 활용했습니다. 1687년 뉴턴은 '자연철학의 수학적 원리'에서 동량의 변화를 도량력으로 삼았습니다. 이와 달리 1686년 한 논문에서는 데카르트를 비난하며 질에 속도의 제곱을 곱해 운동을 측정하자고 주장했는데 라이프니즈는 역동성이라고 했습니다. 뉴턴을 운동량에 의해 측량합니다. 힘을 사력이라고 합니다. 라이프니지의 주장은 충돌 문제에 관한 혜경스의 결론과 일치합니다. 이 결론은 "두 물체가 서로 충돌할 때 질량과 속도의 제곱곱곱의 합은 충돌 전후에 그대로 유지된다"고 했습니다.

라이프니즈에서 논쟁을 일으켰습니다. 데카르트와 라이프니즈라는 양대 파벌의 논쟁이 벌어졌습니다. 이 논전은 거의 반세기 동안 계속되었고, 많은 학자들이 논전에 참여하였으며, 각자의 실험적 증거가 있습니다. 1743년 프랑스 학자 J 달랑베르는 《논역학》에서 "한 가지 힘에 있어서, 그것으로 작용하여 일정한 거리를 통과하는 물체에 활력을 주거나, 또는 그것으로 작용하여 일정 기간 동안 작용하는 것을 주어야 합니다. 물체의 움직임도 모두 합리적"이라고 말했습니다. 달랑베르는 활력이 작용 거리에 따른 힘의 양이고, 운동량은 작용 시간에 따른 힘의 양이라는 것을 밝혀냈습니다. 이 논쟁은 마침내 먼지투성이가 되었습니다. 역동성은 하나의 공식 역학명사로 보편적으로 받아들여집니다.

활력 개념은 받아들여졌지만,그러나 활력과 힘의 관계는 분명하지 않습니다. 1807년 영국학자 T양이 에너지 개념을 도입했고, 1831년 프랑스학자 G코리올리가 힘을 들여 공력을 사체로 바꾸는 운동에너지, 즉 자연계의 기계적 에너지 보존을 나타냅니다.

마이어의 발견

마이어
J. 마이어(1814-)1878)는 독일의 물리학자입니다. 1840년 자바로 항해하던 중 동물의 체온을 고려해 물리학에 관심이 생겼습니다. 그가 병든 세일러의 피를 풀어주었을 때(당시 유행하던 요법) 정맥의 피가 비교적 맑았습니다. 그는 혈액이 선홍색인 열대지방에 있다고 생각했고, 몸은 온대에서처럼 체온을 유지하기 위해 더 많은 산소를 필요로 하지 않았습니다. 이 현상은 마이어로 하여금 신체를 생각하게 했습니다. 내식이 열량으로 바뀌고 신체가 힘을 낼 수 있다는 사실입니다. 그래서 열과 공은 서로 바꿀 수 있다고 결론지었습니다.
그는 당시 많은 사람들이 들어오는 것을 주목했습니다. 그는 "기계공은 무에서 나올 수 없다"고 짐작할 정도로 실험이 실패로 끝났습니다.

 

1841년 9월 12일그는 친구에게 보낸 편지에서 가장 먼저 열공량을 언급하였습니다. "가장 중요한 것은 여전히 다음과 같은 문제를 해결합니다. 예를 들어 100파운드의 무거운 물건을 지상의 몇 높이까지 들어 올려야 이 높은 운동량과 그 무거운 물건을 내려놓는 데 필요한 운동량이 1파운드 0℃의 얼음을 0℃의 물로 바꾸는 데 필요한 열량과 같습니다."

1840년, 마이어 시작사람 몸의 열량은 어디에서 오는가? 심장의 운동으로는 이렇게 많은 열이 나지 않고 체온을 유지할 수 없습니다. 체온은 온몸의 피와 살로 유지됩니다. 이것은 음식물에서 온 것입니다. 결국 식물은 태양의 광열을 흡수하여 자랍니다. 결국 에너지는 어떻게 전환(전이)되는가?

마이어는 《무기론》 한 편을 썼습니다. 계의 힘'이라는 말과 함께 측정된 열공중량은 킬로그램/킬로그램(kcal)입니다. 논문을 물리연감에 넣었지만 발표되지 않았습니다. 학문적으로 이해되지 않을 뿐 아니라 삶의 큰 타격을 차례로 겪었습니다. 1858년 세계가 마이어를 재발견해 스위스 바젤 자연과학원이 명예박사를 수여했습니다. 영국 왕립 학회의 코플리 메달, 틸빙겐 대학교의 명예철학 수상박사, 바이에른, 이탈리아 토리노 과학원 원사 칭호입니다.

마이어는 가장 먼저 열공했습니다. 양 실험의 학자는 비록 실제 실험은 조엘의 실험보다 거칠지만.그는 "나의 법칙의 절대적 진리를 보여주는 것은 과학적으로 보편적으로 공인된 정리:영동기의 설계는 이론적으로 절대 불가능하다"는 상반된 증명이라고 에너지 보존 법칙을 최초로 표현했습니다.

마이어는 태양이 지구라고 논증했습니다. 위 모든 것에는 생명과 비생명에너지의 궁극적인 원천이 있습니다.
나중에 헬름홀츠와 자엘의논문은 에너지 보존법칙의 발명자를 헬름홀츠와 조엘에게 맡기고 마이어를 인정하지 않는 내용이 잇따라 발표됐습니다.

1858년 헬름홀츠 열람마이어의 1852년 논문을 읽고 마이어의 사상이 자신보다 훨씬 먼저 영향을 미쳤음을 인정한 논문입니다. 클라우디우스도 마이어를 항법칙의 발견자로 보고 있습니다. 1862년 런던 왕립학회에서 딩돌은 마이어의 일을 체계적으로 소개하면서 그 업적을 사회적으로 인정받게 됐습니다.

헬름홀츠의 발견
1847년 7월 23일H 헬름홀츠(18211894)는 물리학협회에 논력의 보존이라는 보고서를 작성해 물리학 편년사 편집자에게 맡겼으나 1841년 마이어의 기고문과 같은 운명을 맞았고 편집자는 실험 사실이 없다는 이유로 게재를 거부했습니다. 그는 논문을 소책자로 유명한 출판사에서 출판했습니다. 문장의 결론과 1843년 초이들의 사실.검증이 완벽히 일치해 '자연계의 최고이자 가장 중요한 원리'로 불렸습니다. 유명 출판사의 출간으로 헬름홀츠는 마이어와 운명이 달랐습니다. 영국학자 켈빈은 T양이 제시한 에너지의 개념을 채택해 '그것'을 썼습니다. '탄력' 대신 '활력' 대신 '운동'으로 200년 가까이 이어져 온 세력의 개념이 모호하게 바뀐 것입니다.
에너지 보존 법칙은 자연계입니다. 보편적인 기본 법칙은 사람들이 자연을 인식하고 이용하는 강력한 무기입니다.