经典热力学基础
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1650年，意大利费迪男二世(G.D.Ferdinand Ⅱ)用蜡封住管 口，在瓶内装上红色的酒精，并在玻璃瓶细长颈上刻上刻度， 制成现代形式的第一支温度计。 1659年法国天文学家伊斯梅尔•博里奥(Ismael Buolliau)制造了 第一支用水银作为测温物质的温度计。
伽 利 落 验 温 计
§1.热学现象的初期研究
（二）测温物质的选择和标准点的确定
德国的格里凯（Guericke)曾提出以马德堡地区的初冬和 盛夏的温度为定点温度； 佛罗伦萨的院士们选择了雪或冰的温度为一个定点，牛 或鹿的体温为另一个定点；
1665年，惠更斯建议把水的凝固温度和沸腾温度作为两 个固定点；
1703年，牛顿把雪的熔点定为自己制作的亚麻子油温度 计的零度，把人体温度作为12度等等。
各种温度计
§1.热学现象的初期研究
热力学温标：
19世纪50年代，开尔文注意到：既然卡诺热机与工作物 质无关，那么我们就可以确定一种温标，使它不依赖于任何物 质，这种温标比根据气体定律建立的温标更具有优越性。
据此，1854年，开尔文(威 廉.汤姆逊)提出开氏温标， T=272.3 + t。又称热力学温标， 它与测温物质的性质无关，即任 何测温物质按这种温标定出的温 度数值都是一样的。 1954年国际计量大会决定 将水的三相点的热力学温度定为 273.16K。
2.热质说，即认为热是一种看不见无重量的物质。热质的多少 和在物体之间的流动就会改变物体热的程度。代表人物：伊壁 鸠鲁、卡诺等。热质说对热现象的解释 ：物质温度的变化是 吸收或放出热质引起的；热传导是热质的流动；摩擦生热是潜 热被挤出来的，特别是瓦特在热质说的指导下改进蒸汽机的成 功，都使人们相信热质说是正确的。
§1.热学现象的初期研究
二 计温学的发展
（一）温度计的设计与制造
1603年，伽利略制成最早的验温计：一只颈部极细的玻璃长颈 瓶，倒置于盛水容器中，瓶中装有一半带颜色的水。随温 度变化，瓶中空气膨胀或收缩。
1631年，法国化学家詹•雷伊(Jean Rey,1582-1630)把伽利略 的细长颈瓶倒了过来，直接用水的体积的变化来表示冷热程 度，但管口未密封，水不断蒸发，误差也较大。
迈 尔 像
热
力
学
第
一
定
律
的
建
立
在一次驶往印度尼西亚的航行中，给生病的船员做手 术时，发现血的颜色比温带地区的新鲜红亮。经过思考， 他认为，在热带高温情况下，机体消耗食物和氧的量减少， 所以静脉血中流下了较多的氧。
1841年航行结束后，撰写了《论力的质和量的测定》， 并 1841 年 7 月 寄 给 当 时 的 德 国 物 理 学 杂 志 主 编 波 根 道 夫 (J.C.Poggendorff) ，但被认为迈尔的文章引入了思辩性内容 且缺少精确的实验根据而未发表。
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1847年，发表著名论文《力的守 恒》，阐述了有心力作用下机械能守恒 原理：“当自由质点在吸力和斥力作用 下而运动的一切场合，所具有的活力和 张力总是守恒的。”这里活力是动能， 张力是势能。但同样由于论文中含有思 辩性内容而未能发表，因此亥姆霍兹也 以小册子的形式在柏林单独出版了这篇 论文。 但亥姆霍兹并没有参与优先权的 问题，后来他了解了迈尔的论文后说 “我们必须承认，迈尔不依赖于别人而 独立发现了这个思想。”
伦 福 德 像
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§2 .热力学第一定律的建立
一.定律诞生的背景（略） 二.确立能量守恒与转化定律的 三位科学家：德国的迈尔和亥姆霍
兹，英国的焦耳
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二.确立能量转化与守恒定律的三位科学家
1.德国的迈尔
罗伯特•迈尔（Robert Mayer,1814-1878)迈尔，1814出生 于德国海尔布隆一个药剂师家庭， 1832年进入蒂宾根大学医学系学习， 1837年因参加一个秘密学生团体而 被捕并被学校开除，1838年完成医 学博士学位论文答辩，获医师执照 而开始行医。1840年-1841年担任开 往东印度的荷兰轮船的随船医生。
§1.热学现象的初期研究
一 蒸汽机的发明
1690年巴本(法国)首先制成带有活塞和汽缸的实验性蒸汽机； 1698年，托马斯•萨维里（英国)制成一具蒸汽水泵； 1705年，托马斯•纽可门（英国)在萨维里和巴本的基础上，研 制了一个带有活塞的封闭的圆筒汽缸。是一个广义的把热转 变为机械力的原动机，是蒸汽机最早的雏形。但活塞的每次 下降都必须将整个汽缸和活塞同时冷却，热量的损失太大。 1769年，詹姆斯•瓦特（法国）改进了纽可门机，把冷凝过程 从汽缸内分离出来，即在汽缸外单独加一个冷凝器而使汽缸 始终保持在高温状态。 1782年，又制造出了使高压蒸汽轮流的从两端进入汽缸，推动 活塞往返运动的蒸汽机，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，导致了欧洲的第一次工业革命。
迈尔是将热学观点用于有机世界研究的第一人。 恩格斯对迈尔的工作给予很高的评价。
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2.海尔曼•亥姆霍兹(Hermann Helmholtz,1821-1894)
1821年8月31日生于德国波茨坦，1838年考入柏林雷 德里克•威廉皇家医学院，以优异成绩于1842年毕业，担 任了军医，并开始进行物理学研究。1847年，在不了解迈 尔等人工作的情况下，提出了能量守恒和转化定律。1855 年最早测量了神经脉动速率，把物理方法应用于神经系统 的研究，由此被称为生物物理学的鼻祖。先后担任波恩大 学、柯尼斯堡大学、海德尔贝格大学等校的生理学教授， 1871年起，在柏林大学任物理学教授，1888年任夏洛腾堡 物理技术研究所所长。著有《生物光学手册》、《音乐理 论的生理基础》、《论力的守恒》等书。培养了一大批优 秀人才。赫兹、普朗克等人都是他的学生。
为了测定机械功和热之间的转换关系，焦耳设计了“热功 当量实验仪”，焦耳在磁电机线圈的转轴上绕两条线，跨 过两个定滑轮后挂上几磅重的砝码，由砝码的重量和下落 的距离计算出所做的功。测得热功当量为428.9千克力米/千 卡。1844年又做了把水压入毛细管的实验和压缩空气实验， 测出了热功当量分别为424.9千克力米/千卡和443.8千克力 米/千卡。 1849年发表《论热功当量》。
高温测量：
荷兰的马森布罗克(Musschenbrock)在1747年利用金 属杆的热胀冷缩性质制造了金属温度计；
本世纪八十年代，韦奇武德(J.Wedgwood)用耐火土块 的线度变化制成了量度炉温的高温计。 测温物质的寻找，促进了对物体热膨胀的研究。 计温学的发展和完善，也进一步促进了实验热学研究 的进展。
§1.热学现象的初期研究
3.“热质说”的否定
1798年伦福德(Count Rumford,英国) 由钻头加工炮筒时产生热的现象，得出 热是物质的一种运动形式，
1799年，戴维（Humphrey Davy， 1778-1829，英国化学家）作了在真空容器 中两块冰摩擦而融化的实验。按热质说观 点，热量来自摩擦挤出的潜热而使系统的 比热变小，但实际上水的比热比冰的还要 大。 伦福德和戴维的实验给热质说以 致命打击，为热的唯动说提出了重要 的实验证据。
第四章 经典热力学基础
§1.热学现象的初期研究 §2 .热力学第一定律的建立 §3 .热力学第二定律的建立 §4 .低温物理学（略） §5.分子运动论的发展（略） §6.统计物理学的建立（略） §7.物态
§1.热学现象的初期研究
一 二 三 四 蒸汽机的发明 计温学的发展 量热学的建立（略） 热本质的认识
像开 尔 文
§1.热学现象的初期研究
四 热本质的认识
1.认为热是运动的表现 佛兰西斯•培根从摩擦生热得出热是一种膨胀的、被约束的 在其斗争中作用于物体的微小粒子的运动。 波义耳认为钉子敲打之后变热，是运动受阻而变热的证明。 笛卡尔认为热是物质粒子的一种旋转运动； 胡克用显微镜观察火花，认为热是物体各个部分非常活跃和 极其猛烈的运动；罗蒙诺索夫提出热的根源在于运动等。
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wenku.baidu.com
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为了测定机械功和热之间的转换关系 ，焦耳设计了 “热功当量实验仪”，焦耳在磁电机线圈的转轴上绕两条线， 跨过两个定滑轮后挂上几磅重的砝码，由砝码的重量和下落 的距离计算出所做的功。测得热功当量为428.9千克力米/千 卡。1844年又做了把水压入毛细管的实验和压缩空气实验， 测出了热功当量分别为 424.9 千克力米 / 千卡和 443.8 千克力 米/千卡。 1849年发表《论热功当量》。
§1.热学现象的初期研究
华伦海特(Gabriel Danile Fahrenheit，1686-1736， 德国玻璃工人，迁居荷兰)制造了第一支实用温度计：他把 冰、水、氨水和盐的混合物平衡温度定为00F，冰的熔点定 为320F，人体的温度为960F，1724年，他又把水的沸点定为 2120F。后来称其为华氏温标。 列奥米尔(Reaumur,1683-1757,法国)以酒精和1/5的水的 混合物作为测温物质，1730年制作的酒精温度计，取水的冰 点为00R，使酒精体积增加1/1000的温度变化作为10R，这样 水的沸点即为800R，称为列氏温标。 摄尔修斯(Anders Celsius,1701-1744,瑞典天文学家)， 用水银作为测温物质，以水的沸点为00C冰的熔点为1000C，中 间100个等分。8年后接受了同事施特默尔（M.Stromer）的建 议，把两个定点值对调过来。称为摄氏温标。至1779年全世 界共有温标19种。
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1948年出版了《天体动力学》。 就在这一年，由于许多人的工作，能量守恒原理已得 到普遍承认，但却发生了“能量守恒定律”发现优先权的 争论。焦耳等英国学者否定其工作，认为他只是预见了在 热和功之间存在一定的数值关系，但没有完成热功当量的 计算。迈尔则发表文章进行反驳，并指出自己在1842年就 已经公布了热和活力的等价性及其数值关系。但英国杂志 上只出现批评迈尔的文章，而不刊登迈尔的答辩文章。一 部分德国物理学家讥笑他不懂物理，而在此期间他的两个 孩子夭折，1848年德国革命时由于他观点保守而被起义者 逮捕，致使其于1849年5月跳楼自杀未遂，造成终身残疾， 1851年患脑炎被人当作疯子送进疯人院。直到1862年才恢 复科学活动。
像亥 姆 霍 兹
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3.焦耳(James Prescott Joule,1818-1889)的实验研究
焦耳(1818-1889)是英国著名的实验物理学家，家境富裕。 16岁在名家道尔顿处学习，使他对科学浓厚兴趣。 当时电机刚出现，焦耳注意到电机和电路中的发热现象， 通过实验，焦耳于1840年发现:“产生的热量与导体电阻和电流 平方成正比”并发表于《论伏打电所产生的热》论文中，这就 是著名的焦耳——楞次定律。 1843年进行了感应电流产生的热效应和电解时热效应的实 验，，写了两篇关键性论文《论磁电的热效应和热的机械值》 和《论水电解时产生的热》，明确指出：“自然界的能是不能 消灭的，哪里消耗了机械能，总能得到相应的热，热只是能的 一种形式。” 焦耳使一个线圈在电磁体的两极之间转动产生感应电流， 线圈放在量热器内，证实了热可以由磁电机产生。从这个实验 焦耳立即领悟到热和机械功可以互相转化，在转化过程中遵从 一定的当量关系。
1842 年撰文《论无机界的力》，被一向注意各种力之间 关系的李比希发表于他主编的《化学和药学年刊》上。 在这篇文章中，迈尔从“无中生有，有中生无”和“原 因等于结果”等哲学观点出发，表达了物理、化学过程中的 力（能量）的守恒思想。考察了用“下落力”转化为运动来 论证力的转化和守恒。
1845年写了《与有机运动相联系的新陈代谢》。但这篇 文章也被拒绝发表，迈尔只好以小册子的形式自费发行。文 中写道：“力的转化与守恒定律是支配宇宙的普遍规律。” 并具体考察了5种不同形式的力： 第一种，运动的力 第二种力：下落力 第三种力：热。“热力是能够转化为运动的力”。蒸汽机车 就是例证。并具体计算了热功当量：气体在定压膨胀时，温 度每改变1℃，体积体积约增大1/274，所以在这个过程中气 体对外做的功相当于反抗1.033千克的力移动1/274厘米时的 功。即ΔA=1.033×1/27400kgm = 3.78×10-5kgm。 第四种力：磁和电； 第五种力：化学力。
伽 利 落 验 温 计
§1.热学现象的初期研究
（二）测温物质的选择和标准点的确定
德国的格里凯（Guericke)曾提出以马德堡地区的初冬和 盛夏的温度为定点温度； 佛罗伦萨的院士们选择了雪或冰的温度为一个定点，牛 或鹿的体温为另一个定点；
1665年，惠更斯建议把水的凝固温度和沸腾温度作为两 个固定点；
1703年，牛顿把雪的熔点定为自己制作的亚麻子油温度 计的零度，把人体温度作为12度等等。
各种温度计
§1.热学现象的初期研究
热力学温标：
19世纪50年代，开尔文注意到：既然卡诺热机与工作物 质无关，那么我们就可以确定一种温标，使它不依赖于任何物 质，这种温标比根据气体定律建立的温标更具有优越性。
据此，1854年，开尔文(威 廉.汤姆逊)提出开氏温标， T=272.3 + t。又称热力学温标， 它与测温物质的性质无关，即任 何测温物质按这种温标定出的温 度数值都是一样的。 1954年国际计量大会决定 将水的三相点的热力学温度定为 273.16K。
2.热质说，即认为热是一种看不见无重量的物质。热质的多少 和在物体之间的流动就会改变物体热的程度。代表人物：伊壁 鸠鲁、卡诺等。热质说对热现象的解释 ：物质温度的变化是 吸收或放出热质引起的；热传导是热质的流动；摩擦生热是潜 热被挤出来的，特别是瓦特在热质说的指导下改进蒸汽机的成 功，都使人们相信热质说是正确的。
§1.热学现象的初期研究
二 计温学的发展
（一）温度计的设计与制造
1603年，伽利略制成最早的验温计：一只颈部极细的玻璃长颈 瓶，倒置于盛水容器中，瓶中装有一半带颜色的水。随温 度变化，瓶中空气膨胀或收缩。
1631年，法国化学家詹•雷伊(Jean Rey,1582-1630)把伽利略 的细长颈瓶倒了过来，直接用水的体积的变化来表示冷热程 度，但管口未密封，水不断蒸发，误差也较大。
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在一次驶往印度尼西亚的航行中，给生病的船员做手 术时，发现血的颜色比温带地区的新鲜红亮。经过思考， 他认为，在热带高温情况下，机体消耗食物和氧的量减少， 所以静脉血中流下了较多的氧。
1841年航行结束后，撰写了《论力的质和量的测定》， 并 1841 年 7 月 寄 给 当 时 的 德 国 物 理 学 杂 志 主 编 波 根 道 夫 (J.C.Poggendorff) ，但被认为迈尔的文章引入了思辩性内容 且缺少精确的实验根据而未发表。
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1847年，发表著名论文《力的守 恒》，阐述了有心力作用下机械能守恒 原理：“当自由质点在吸力和斥力作用 下而运动的一切场合，所具有的活力和 张力总是守恒的。”这里活力是动能， 张力是势能。但同样由于论文中含有思 辩性内容而未能发表，因此亥姆霍兹也 以小册子的形式在柏林单独出版了这篇 论文。 但亥姆霍兹并没有参与优先权的 问题，后来他了解了迈尔的论文后说 “我们必须承认，迈尔不依赖于别人而 独立发现了这个思想。”
伦 福 德 像
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§2 .热力学第一定律的建立
一.定律诞生的背景（略） 二.确立能量守恒与转化定律的 三位科学家：德国的迈尔和亥姆霍
兹，英国的焦耳
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二.确立能量转化与守恒定律的三位科学家
1.德国的迈尔
罗伯特•迈尔（Robert Mayer,1814-1878)迈尔，1814出生 于德国海尔布隆一个药剂师家庭， 1832年进入蒂宾根大学医学系学习， 1837年因参加一个秘密学生团体而 被捕并被学校开除，1838年完成医 学博士学位论文答辩，获医师执照 而开始行医。1840年-1841年担任开 往东印度的荷兰轮船的随船医生。
§1.热学现象的初期研究
一 蒸汽机的发明
1690年巴本(法国)首先制成带有活塞和汽缸的实验性蒸汽机； 1698年，托马斯•萨维里（英国)制成一具蒸汽水泵； 1705年，托马斯•纽可门（英国)在萨维里和巴本的基础上，研 制了一个带有活塞的封闭的圆筒汽缸。是一个广义的把热转 变为机械力的原动机，是蒸汽机最早的雏形。但活塞的每次 下降都必须将整个汽缸和活塞同时冷却，热量的损失太大。 1769年，詹姆斯•瓦特（法国）改进了纽可门机，把冷凝过程 从汽缸内分离出来，即在汽缸外单独加一个冷凝器而使汽缸 始终保持在高温状态。 1782年，又制造出了使高压蒸汽轮流的从两端进入汽缸，推动 活塞往返运动的蒸汽机，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，导致了欧洲的第一次工业革命。
迈尔是将热学观点用于有机世界研究的第一人。 恩格斯对迈尔的工作给予很高的评价。
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2.海尔曼•亥姆霍兹(Hermann Helmholtz,1821-1894)
1821年8月31日生于德国波茨坦，1838年考入柏林雷 德里克•威廉皇家医学院，以优异成绩于1842年毕业，担 任了军医，并开始进行物理学研究。1847年，在不了解迈 尔等人工作的情况下，提出了能量守恒和转化定律。1855 年最早测量了神经脉动速率，把物理方法应用于神经系统 的研究，由此被称为生物物理学的鼻祖。先后担任波恩大 学、柯尼斯堡大学、海德尔贝格大学等校的生理学教授， 1871年起，在柏林大学任物理学教授，1888年任夏洛腾堡 物理技术研究所所长。著有《生物光学手册》、《音乐理 论的生理基础》、《论力的守恒》等书。培养了一大批优 秀人才。赫兹、普朗克等人都是他的学生。
为了测定机械功和热之间的转换关系，焦耳设计了“热功 当量实验仪”，焦耳在磁电机线圈的转轴上绕两条线，跨 过两个定滑轮后挂上几磅重的砝码，由砝码的重量和下落 的距离计算出所做的功。测得热功当量为428.9千克力米/千 卡。1844年又做了把水压入毛细管的实验和压缩空气实验， 测出了热功当量分别为424.9千克力米/千卡和443.8千克力 米/千卡。 1849年发表《论热功当量》。
高温测量：
荷兰的马森布罗克(Musschenbrock)在1747年利用金 属杆的热胀冷缩性质制造了金属温度计；
本世纪八十年代，韦奇武德(J.Wedgwood)用耐火土块 的线度变化制成了量度炉温的高温计。 测温物质的寻找，促进了对物体热膨胀的研究。 计温学的发展和完善，也进一步促进了实验热学研究 的进展。
§1.热学现象的初期研究
3.“热质说”的否定
1798年伦福德(Count Rumford,英国) 由钻头加工炮筒时产生热的现象，得出 热是物质的一种运动形式，
1799年，戴维（Humphrey Davy， 1778-1829，英国化学家）作了在真空容器 中两块冰摩擦而融化的实验。按热质说观 点，热量来自摩擦挤出的潜热而使系统的 比热变小，但实际上水的比热比冰的还要 大。 伦福德和戴维的实验给热质说以 致命打击，为热的唯动说提出了重要 的实验证据。
第四章 经典热力学基础
§1.热学现象的初期研究 §2 .热力学第一定律的建立 §3 .热力学第二定律的建立 §4 .低温物理学（略） §5.分子运动论的发展（略） §6.统计物理学的建立（略） §7.物态
§1.热学现象的初期研究
一 二 三 四 蒸汽机的发明 计温学的发展 量热学的建立（略） 热本质的认识
像开 尔 文
§1.热学现象的初期研究
四 热本质的认识
1.认为热是运动的表现 佛兰西斯•培根从摩擦生热得出热是一种膨胀的、被约束的 在其斗争中作用于物体的微小粒子的运动。 波义耳认为钉子敲打之后变热，是运动受阻而变热的证明。 笛卡尔认为热是物质粒子的一种旋转运动； 胡克用显微镜观察火花，认为热是物体各个部分非常活跃和 极其猛烈的运动；罗蒙诺索夫提出热的根源在于运动等。
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为了测定机械功和热之间的转换关系 ，焦耳设计了 “热功当量实验仪”，焦耳在磁电机线圈的转轴上绕两条线， 跨过两个定滑轮后挂上几磅重的砝码，由砝码的重量和下落 的距离计算出所做的功。测得热功当量为428.9千克力米/千 卡。1844年又做了把水压入毛细管的实验和压缩空气实验， 测出了热功当量分别为 424.9 千克力米 / 千卡和 443.8 千克力 米/千卡。 1849年发表《论热功当量》。
§1.热学现象的初期研究
华伦海特(Gabriel Danile Fahrenheit，1686-1736， 德国玻璃工人，迁居荷兰)制造了第一支实用温度计：他把 冰、水、氨水和盐的混合物平衡温度定为00F，冰的熔点定 为320F，人体的温度为960F，1724年，他又把水的沸点定为 2120F。后来称其为华氏温标。 列奥米尔(Reaumur,1683-1757,法国)以酒精和1/5的水的 混合物作为测温物质，1730年制作的酒精温度计，取水的冰 点为00R，使酒精体积增加1/1000的温度变化作为10R，这样 水的沸点即为800R，称为列氏温标。 摄尔修斯(Anders Celsius,1701-1744,瑞典天文学家)， 用水银作为测温物质，以水的沸点为00C冰的熔点为1000C，中 间100个等分。8年后接受了同事施特默尔（M.Stromer）的建 议，把两个定点值对调过来。称为摄氏温标。至1779年全世 界共有温标19种。
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1948年出版了《天体动力学》。 就在这一年，由于许多人的工作，能量守恒原理已得 到普遍承认，但却发生了“能量守恒定律”发现优先权的 争论。焦耳等英国学者否定其工作，认为他只是预见了在 热和功之间存在一定的数值关系，但没有完成热功当量的 计算。迈尔则发表文章进行反驳，并指出自己在1842年就 已经公布了热和活力的等价性及其数值关系。但英国杂志 上只出现批评迈尔的文章，而不刊登迈尔的答辩文章。一 部分德国物理学家讥笑他不懂物理，而在此期间他的两个 孩子夭折，1848年德国革命时由于他观点保守而被起义者 逮捕，致使其于1849年5月跳楼自杀未遂，造成终身残疾， 1851年患脑炎被人当作疯子送进疯人院。直到1862年才恢 复科学活动。
像亥 姆 霍 兹
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3.焦耳(James Prescott Joule,1818-1889)的实验研究
焦耳(1818-1889)是英国著名的实验物理学家，家境富裕。 16岁在名家道尔顿处学习，使他对科学浓厚兴趣。 当时电机刚出现，焦耳注意到电机和电路中的发热现象， 通过实验，焦耳于1840年发现:“产生的热量与导体电阻和电流 平方成正比”并发表于《论伏打电所产生的热》论文中，这就 是著名的焦耳——楞次定律。 1843年进行了感应电流产生的热效应和电解时热效应的实 验，，写了两篇关键性论文《论磁电的热效应和热的机械值》 和《论水电解时产生的热》，明确指出：“自然界的能是不能 消灭的，哪里消耗了机械能，总能得到相应的热，热只是能的 一种形式。” 焦耳使一个线圈在电磁体的两极之间转动产生感应电流， 线圈放在量热器内，证实了热可以由磁电机产生。从这个实验 焦耳立即领悟到热和机械功可以互相转化，在转化过程中遵从 一定的当量关系。
1842 年撰文《论无机界的力》，被一向注意各种力之间 关系的李比希发表于他主编的《化学和药学年刊》上。 在这篇文章中，迈尔从“无中生有，有中生无”和“原 因等于结果”等哲学观点出发，表达了物理、化学过程中的 力（能量）的守恒思想。考察了用“下落力”转化为运动来 论证力的转化和守恒。
1845年写了《与有机运动相联系的新陈代谢》。但这篇 文章也被拒绝发表，迈尔只好以小册子的形式自费发行。文 中写道：“力的转化与守恒定律是支配宇宙的普遍规律。” 并具体考察了5种不同形式的力： 第一种，运动的力 第二种力：下落力 第三种力：热。“热力是能够转化为运动的力”。蒸汽机车 就是例证。并具体计算了热功当量：气体在定压膨胀时，温 度每改变1℃，体积体积约增大1/274，所以在这个过程中气 体对外做的功相当于反抗1.033千克的力移动1/274厘米时的 功。即ΔA=1.033×1/27400kgm = 3.78×10-5kgm。 第四种力：磁和电； 第五种力：化学力。