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切削下來的金屬屑截面微觀機械樣品加工分析顯微鏡

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-03-18  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):475

切削下來的金屬屑截面微觀機械樣品加工分析顯微鏡


  杰明·富蘭克林( Benj amin  Franklin)發(fā)展了一個理論,認為電是
一種不可見的流體。富蘭克林假設在帶正電荷的物體中這種流體“太多”
,而帶負電荷的物體中這種流體“太少”+。當這樣的物體相互接觸,流體
從一個流向另一個,就像將一個存有壓縮空氣的汽缸和一個氣球連接起來
然后打開閥門。而不太被記起的是富蘭克林與大部分同時代的人一樣,對
熱抱有相似的觀念。在這個圖景中,熱也是一種不可見的流體,在熱物體
中“太多”,在冷物體中“太少”。讓這樣的物體相接觸,流體將會流動
直到每個物體中的液體有相同的“壓強”——或者說,直到兩個物體有相
同的溫度。
  熱的流體理論表面上看來有一點道理。一個大的物體比小的物體需要
更多
  的熱流來將其溫度升高一度。這類似于一個大的氣球比一個小的氣球需
要更多的空氣使其內部氣壓增加到,例如,1.1倍于大氣壓。然而,今天我
們相信富蘭克林關于電的理論完全是正確的,但熱的流體理論則完全錯誤
。這些看法上的改變源于何處呢?與富蘭克林同時代的湯普森(Benjamin T
hompson)也對熱的問題感興趣。1775年,在他匆忙離開美洲的殖民地以后
(那時他是英國的間諜),湯普森最終成為巴伐利亞公爵的一名宮廷將軍
。他在宮廷中的職務為武器制造。在給加農炮炮筒鏜孔(鉆孔)時,一個
奇怪現(xiàn)象引起了他的好奇。鉆孔需要做很多功,在那個年代是用馬匹來提
供的。同時摩擦也產生了很多熱量。如果熱是一種流體,可以預期摩擦能
將其從一個物體轉移到另一個物體,正如你給貓梳毛時,梳子和貓將會帶
相反的電荷。但是在加農炮炮筒變熱的過程中,鉆頭并沒有變冷!它們全
都變熱了。此外,熱的流體理論似乎暗示最終加農炮炮筒將耗盡它的熱流
而不能再繼續(xù)摩擦生熱了。但湯普森觀察到的并非如此。水浴中的一個炮
筒產生的熱量足以使周圍的水沸騰。將水浴換成冷水,最終也會沸騰,而
且可以反復進行下去。在對水的加熱上,一個嶄新的加農炮炮筒相比于一
個已經(jīng)使很多升水沸騰過的炮6  簡,既不更好也不更差。湯普森還稱量了
切削下來的金屬屑的質量,而且發(fā)現(xiàn)這一質量加上鉆孔后炮筒的質量就等
于原來炮筒的質量,因此并沒有材料物質損失。
  然而湯普森注意到,如果停止對系統(tǒng)做功,則摩擦生熱也立刻停止。
這是一個很有啟發(fā)性的觀察。隨后,焦耳(James Joule)和亥姆霍茲(Her
mann vonHelmholtz)在1847年獨立發(fā)表的工作大大前進了一步。焦耳和亥
姆霍茲將湯普森的定性觀察提高到了定量的定律:摩擦產生的熱等于克服
摩擦所做的功與一個常數(shù)的積,或者產生的熱一輸入的機械能×0. 24 cal
/J。  (1.2)先解釋一下這個類似于速記的公式。測量熱的單位是卡(cal
orie):1 cal約等于讓。富蘭克林對電荷符號的約定是不合適的?,F(xiàn)在我
們知道,他的約定中的主要栽流子即電子,實際上帶一個單位的負電。因
此,更精確的表達應該是正電物體帶有的電子太少,而負電物體帶有的電
子太多。

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