『壹』 熱力學第一定律的發展簡史
19世紀初，由於蒸汽機的進一步發展，迫切需要研究熱和功的關系，對蒸汽機「出力」作出理論上的分析。所以熱與機械功的相互轉化得到了廣泛的研究。
埃瓦特（Peter Ewart，1767—1842）對煤的燃燒所產生的熱量和由此提供的「機械動力」之間的關系作了研究，建立了定量聯系。
丹麥工程師和物理學家柯爾丁（L.Colding，1815—1888）對熱、功之間的關系也作過研究。他從事過摩擦生熱的實驗，1843年丹麥皇家科學院對他的論文簽署了如下的批語 「柯爾丁的這篇論文的主要思想是由於摩擦、阻力、壓力等造成的機械作用的損失，引起了物體內部的如熱、電以及類似的動作，它們皆與損失的力成正比。」
俄國的赫斯（G.H.Hess，1802—1850）在更早就從化學的研究得到了能量轉化與守恆的思想。他原是瑞士人，3歲時到俄國，當過醫生，在彼得堡執教，他以熱化學研究著稱。
1836年赫斯向彼得堡科學院報告：「經過連續的研究，我確信，不管用什麼方式完成化合，由此發出的熱總是恆定的，這個原理是如此之明顯，以至於如果我不認為已經被證明，也可以不加思索就認為它是一條公理。」
於1840年3月27日在一次科學院演講中提出了一個普遍的表述：「當組成任何一種化學化合物時，往往會同時放出熱量，這熱量不取決於化合是直接進行還是經過幾道反應間接進行。」以後他把這條定律廣泛應用於他的熱化學研究中。
赫斯的這一發現第一次反映了熱力學第一定律的基本原理；熱和功的總量與過程途徑無關，只決定於體系的始末狀態。體現了系統的內能的基本性質——與過程無關。赫斯的定律不僅反映守恆的思想，也包括了「力」的轉變思想。至此，能量轉化與守恆定律已初步形成。
其實法國工程師薩迪·卡諾（Sadi Carnot，1796—1832）早在1830年就已確立了功熱相當的思想，他在筆記中寫道：「熱不是別的什麼東西，而是動力，或者可以說，它是改變了形式的運動，它是（物體中粒子的）一種運動（的形式）。當物體的粒子的動力消失時，必定同時有熱產生，其量與粒子消失的動力精確地成正比。相反地，如果熱損失了，必定有動力產生。」
「因此人們可以得出一個普遍命題：在自然界中存在的動力，在量上是不變的。准確地說，它既不會創生也不會消滅；實際上，它只改變了它的形式。」
卡諾未作推導而基本上正確地給出了熱功當量的數值：370千克米/千卡。由於卡諾過早地死去，他的弟弟雖看過他的遺稿，卻不理解這一原理的意義，直到1878年，才公開發表了這部遺稿。這時，熱力學第一定律早已建立了。
對能量轉化與守恆定律作出明確敘述的，首先要提到三位科學家。他們是德國的邁爾（RobertMayer，1814—1878）、赫姆霍茲（Hermann von Helmholtz，1821—1894）和英國的焦耳。
邁爾的實驗
邁爾是一位醫生。在一次駛往印度尼西亞的航行中 ，邁爾作為隨船醫生，在給生病的船員放血時，得到了重要啟示，發現靜脈血不像生活在溫帶國家中的人那樣顏色暗淡，而是像動脈血那樣新鮮。當地醫生告訴他，這種現象在遼闊的熱帶地區是到處可見的。他還聽到海員們說，暴風雨時海水比較熱。這些現象引起了邁爾的沉思。他想到，食物中含有化學能，它像機械能一樣可以轉化為熱。在熱帶高溫情況下，機體只需要吸收食物中較少的熱量，所以機體中食物的燃燒過程減弱了，因此靜脈血中留下了較多的氧。他已認識到生物體內能量的輸入和輸出是平衡的。邁爾在1842年發表的題為《熱的力學的幾點說明》中，宣布了熱和機械能的相當性和可轉換性，他的推理如下 ：
「力是原因：因此，我們可以全面運用這樣一條原則來看待它們，即『因等於果』。設因c有果e，則c=e；反之，設e為另一果f之因，則有e=f等等，c=e=f=…=c在一串因果之中，某一項或某一項的某一部分絕不會化為烏有，這從方程式的性質就可明顯看出。這是所有原因的第一個特性，我們稱之為不滅性。」
接著邁爾用反證法，證明守恆性（不滅性）：
「如果給定的原因c產生了等於其自身的結果e，則此行為必將停止；c變為e；若在產生e後，c仍保留全部或一部分，則必有進一步的結果，相當於留下的原因c的全部結果將>e，於是就將與前提c=e矛盾。」「相應的，由於c變為e，e變為f等等，我們必須把這些不同的值看成是同一客體出現時所呈的不同形式。這種呈現不同形式的能力是所有原因的第二種基本特性。把這兩種特性放在一起我們可以說，原因（在量上）是不滅的，而（在質上）是可轉化的客體。」
邁爾的結論是：「因此力（即能量）是不滅的、可轉化的、不可秤量的客體。」
邁爾這種推論方法顯然過於籠統，難以令人信服，但他關於能量轉化與守恆的敘述是最早的完整表達。
邁爾在1845年發表了第二篇論文： 《有機運動及其與新陳代謝的聯系》，該文更系統地闡明能量的轉化與守恆的思想。他明確指出：「無不能生有，有不能變無」，「在死的和活的自然界中，這個力（按：即能量）永遠處於循環轉化的過程之中。任何地方，沒有一個過程不是力的形式變化！」他主張：「熱是一種力，它可以轉變為機械效應。」論文中還具體地論述了熱和功的聯系，推出了氣體定壓比熱和定容比熱之差Cp－Cv等於定壓膨脹功R的關系式。現在我們稱Cp－Cv=R為邁爾公式。
接著邁爾又根據狄拉洛希（Delaroche）和貝拉爾德（Berard）以及杜隆（Dulong）氣體比熱的實驗數據Cp=0.267卡/克·度、 Cv=0.188卡/克·度計算出熱功。
計算過程如下：
在定壓下使1厘米3空氣加熱溫升1度所需的熱量為：Qp=mcpΔt=0.000347卡（取空氣密度ρ=0.0013克/厘米3）。相應地，在定容下加熱同量空氣溫升 1度消耗的熱Qv=0.000244卡。二者的熱量差Qp－Qv=0.000103卡。另一方面，溫度升高1度等壓膨脹時體積增大為原體積的1/274倍；氣體對外作的功，可以使1.033千克的水銀柱升高1/274厘米。即功=1.033×1/27400 =3.78×10-5千克·米。於是邁爾得出熱功當量為
J=A/（Qp－Qv） =3.78×10-5/1.03×10-7=367千克·米/千卡。
或3597焦耳/千卡，21世紀初的精確值為4187焦耳/千卡。
邁爾還具體地考察了另外幾種不同形式的力。他以起電機為例說明了「機械效應向電的轉化。」他認為：「下落的力」（即重力勢能）可以用「重量和（下落）高度的乘積來量度。」「與下落的力轉變為運動或者運動轉變為下落的力無關，這個力或機械效應始終是不變的常量。」
邁爾第一個在科學史中將熱力學觀點用於研究有機世界中的現象，他考察了有機物的生命活動過程中的物理化學轉變，確信「生命力」理論是荒誕無稽的。他證明生命過程無所謂「生命力」，而是一種化學過程，是由於吸收了氧和食物，轉化為熱。這樣邁爾就將植物和動物的生命活動，從唯物主義的立場，看成是能的各種形式的轉變。
1848年邁爾發表了《天體力學》一書，書中解釋隕石的發光是由於在大氣中損失了動能。他還應用能量守恆原理解釋了潮汐的漲落。邁爾雖然第一個完整地提出了能量轉化與守恆原理，但是在他的著作發表的幾年內，不僅沒有得到人們的重視，反而受到了一些著名物理學家的反對。由於他的思想不合當時流行的觀念，還受到人們的誹謗和譏笑，使他在精神上受到很大刺激，曾一度關進精神病院，倍受折磨。
赫姆霍茲的研究
從多方面論證能量轉化與守恆定律的是德國的海曼·赫姆霍茲。他曾在著名的生理學家繆勒（Johannes Müller）的實驗室里工作過多年，研究過「動物熱。」他深信所有的生命現象都必得服從物理與化學規律。他早年在數學上有過良好的訓練，同時又很熟悉力學的成就，讀過牛頓、達朗貝爾、拉格朗日等人的著作，對拉格朗日的分析力學有深刻印象。他的父親是一位哲學教授，和著名哲學家費赫特（Fichte）是好朋友。海曼·赫姆霍茲接受了前輩的影響，成了康德哲學的信徒，把自然界大統一當作自己的信條。他認為如果自然界的「力」（即能量）是守恆的，則所有的 「力」 都應和機械 「力」 具有相同的量綱， 並可還原為機械 「力」。1847年，26歲的赫姆霍茲寫成了著名論文《力的守恆》，充分論述了這一命題 。這篇論文是1847年7月23日在柏林物理學會會議上的報告，由於被認為是思辨性、缺乏實驗研究成果的一般論文，沒有在當時有國際聲望的《物理學年鑒》上發表，而是以小冊子的形式單獨印行的 。
但是歷史證明，這篇論文在熱力學的發展中佔有重要地位，因為赫姆霍茲總結了許多人的工作，一舉把能量概念從機械運動推廣到了所有變化過程，並證明了普遍的能量守恆原理。這是一個十分有力的理論武器，從而可以更深入地理解自然界的統一性。
赫姆霍茲在這篇論文一開頭就聲稱，他的「論文的主要內容是面對物理學家，」他的目的是「建立基本原理，並由基本原理出發引出各種推論，再與物理學不同分支的各種經驗進行比較。」
在他的論述中有一明顯的趨向，就是企圖把一切自然過程都歸結於中心力的作用。我們都知道，在只有中心力的作用下，能量守恆是正確的，但是這只是能量守恆原理的一個特例，把中心力看成是普遍能量守恆的條件就不正確了。
他的論文共分六節，前兩節主要是回顧力學的發展，強調了活力守恆（即動能守恆），進而分析了「力」的守恆原理（即機械能守恆原理）；第三節涉及守恆原理的各種應用；第四節題為「熱的力當量性，」他明確地摒棄了熱質說，把熱看成粒子（分子或原子）運動能量的一種形式。第五節「電過程的力相當性」和第六節「磁和電磁現象的力相當性」討論各種電磁現象和電化學過程，特別是電池中的熱現象對能量轉化關系進行了詳細研究。文章最後提到能量概念也有可能應用於有機體的生命過程，他的論點和邁爾接近。不過，看來他當時並不知道邁爾的工作。
赫姆霍茲在結束語中寫道：「通過上面的敘述已經證明了我們所討論的定律沒有和任何一個迄今所知的自然科學事實相矛盾，反而卻引人注目地為大多數事實所證實。……這定律的完全驗證，也許必須看成是物理學最近將來的主要課題之一。」
實際上，實驗驗證這一定律的工作早在赫姆霍茲論文之前就已經開始了。焦耳在這方面做出了巨大貢獻。
焦耳的實驗研究
焦耳是英國著名實驗物理學家。1818年他出生於英國曼徹斯特市近郊，是富有的釀酒廠主的兒子。他從小在家由家庭教師教授， 16歲起與其兄弟一起到著名化學家道爾頓（John Dalton，1766—1844）那裡學習，這在焦耳的一生中起了關鍵的指導作用，使他對科學發生了濃厚的興趣，後來他就在家裡做起了各種實驗，成為一名業余科學家。
這時正值電磁力和電磁感應現象發現不久，電機——當時叫磁電機（electric－magnetic engine）——剛剛出現， 人們還不大了解電磁現象的內在規律，也缺乏對電路的深刻認識，只是感到磁電機非常新奇，有可能代替蒸汽機成為效率更高、管理方便的新動力，於是一股電氣熱潮席捲了歐洲，甚至波及美國。焦耳當時剛20歲，正處於敏感的年齡，家中又有很好的實驗條件（估計他父親廠里有蒸汽機），對革新動力設備很感興趣，就投入到電氣熱潮之中，開始研究起磁電機來。
從1838年到1842年的幾年中，焦耳一共寫了八篇有關電機的通訊和論文，以及一篇關於電池、三篇關於電磁鐵的論文。他通過磁電機的各種試驗注意到電機和電路中的發熱現象，他認為這和機件運轉中的摩擦現象一樣，都是動力損失的根源。於是他就開始進行電流的熱效應的研究。
1841年他在《哲學雜志》上發表文章《電的金屬導體產生的熱和電解時電池組中的熱》，敘述了他的實驗：為了確定金屬導線的熱功率，讓導線穿過一根玻璃管，再將它密纏在管上，每圈之間留有空隙，線圈終端分開。然後將玻璃管放入盛水的容器中，通電後用溫度計測量水產生的溫度變化。實驗時，他先用不同尺寸的導線，繼而又改變電流的強度，結果判定「在一定時間內伏打電流通過金屬導體產生的熱與電流強度的平方及導體電阻的乘積成正比。」這就是著名的焦耳定律，又稱iR定律 。
隨後，他又以電解質做了大量實驗，證明上述結論依然正確。
iR定律的發現使焦耳對電路中電流的作用有了明確的認識。 他仿照動物體中血液的循環，把電池比作心肺，把電流比作血液，指出：「電可以看成是攜帶、安排和轉變化學熱的一種重要媒介」，並且認為，在電池中「燃燒」一定量的化學「燃料」，在電路中（包括電池本身）就會發出相應大小的熱，和這些燃料在氧氣中點火直接燃燒所得應是一樣多。請注意，這時焦耳已經用上了「轉變化學熱」一詞，說明他已建立了能量轉化的普遍概念，他對熱、化學作用和電的等價性已有了明確的認識。
然而，這種等價性的最有力證據，莫過於熱功當量的直接實驗數據。正是由於探索磁電機中熱的損耗，促使焦耳進行了大量的熱功當量實驗。1843年焦耳在《磁電的熱效應和熱的機械值》一文中敘述了他的目的，寫道：
「我相信理所當然的是：磁電機的電力與其它來源產生的電流一樣，在整個電路中具有同樣的熱性質。當然，如果我們認為熱不是物質，而是一種振動狀態，就似乎沒有理由認為它不能由一種簡單的機械性質的作用所引起，例如象線圈在永久磁鐵的兩極間旋轉的那種作用。與此同時，也必須承認，迄今尚未有實驗能對這個非常有趣的問題作出判決，因為所有這些實驗都只限於電路的局部，這就留下了疑問，究竟熱是生成的，還是從感應出磁電流的線圈裡轉移出來的？如果熱是線圈裡轉移出來的，線圈本身就要變冷。……所以，我決定致力於清除磁電熱的不確定性。」
焦耳把磁電機放在作為量熱器的水桶里，旋轉磁電機，並將線圈的電流引到電流計中進行測量，同時測量水桶的水溫變化。實驗表明，磁電機線圈產生的熱也與電流的平方成正比。
焦耳又把磁電機作為負載接入電路，電路中另接一電池，以觀察磁電機內部熱的生成，這時，磁電機仍放在作為量熱器的水桶里，焦耳繼續寫道：「我將輪子轉向一方，就可使磁電機與電流反向而接，轉向另一方，可以借磁電機增大電流。前一情況，儀器具有磁電機的所有特性，後一情況適得其反，它消耗了機械力。」
比較磁電機正反接入電路的實驗，焦耳得出結論：「我們從磁電得到了一種媒介，用它可以憑借簡單的機械方法，破壞熱或產生熱。」
至此，焦耳已經從磁電機這個具體問題的研究中領悟到了一個具有普遍意義的規律，這就是熱和機械功可以互相轉化，在轉化過程中一定有當量關系。他寫道 ：
「在證明了熱可以用磁電機生成，用磁的感應力可以隨意增減由於化學變化產生的熱之後，探求熱和得到的或失去的機械功之間是否存在一個恆定的比值，就成了十分有趣的課題。為此目的，只需要重復以前的一些實驗並同時確定轉動儀器所需的機械力。」
焦耳在磁電機線圈的轉軸上繞兩條細線，相距約27.4米處置兩個定滑輪，跨過滑輪掛有砝碼，砝碼約幾磅重（1磅=0.45359千克），可隨意調整。線圈浸在量熱器的水中，從溫度計的讀數變化可算出熱量，從砝碼的重量及下落的距離可算出機械功。在 1843年的論文中，焦耳根據13組實驗數據取平均值得如下結果：
「能使1磅的水溫度升溫華氏一度的熱量等於（可轉化為）把838磅重物提升1英尺的機械功。」
838磅·英尺相當於1135焦耳，這里得到的熱功當量838磅·英尺/英熱單位等於4.511焦耳/卡（現代公認值為4.187焦耳/卡）。
焦耳並沒有忘記測定熱功當量的實際意義，就在這篇論文中他指出，最重要的實際意義有兩點：（1）可用於研究蒸汽機的出力；（2）可用於研究磁電機作為經濟的動力的可行性。可見，焦耳研究這個問題始終沒有離開他原先的目標。
焦耳還用多孔塞置於水的通道中，測量水通過多孔塞後的溫升，得到熱功當量為770磅·英尺/英熱單位（4.145焦耳/卡）。這是焦耳得到的與現代熱功當量值最接近的數值。
1845年，焦耳報道他在量熱器中安裝一帶槳葉的轉輪，如圖2－1，經滑輪吊兩重物下滑，槳輪旋轉，不斷攪動水使水升溫，測得熱功當量為890磅·英尺/英熱單位，相當於4.782焦耳/卡。
同年，焦耳寫了論文《空氣的稀釋和濃縮所引起的溫度變化》，記述了如下實驗：把一個帶有容器R的壓氣機C放在作為量熱器的水桶A中，如圖2－2。壓氣機把經過乾燥器G和蛇形管W的空氣壓縮到容器R中，然後測量空氣在壓縮後的溫升，從溫升可算出熱量。氣壓從一個大氣壓變為22個大氣壓，壓縮過程視為絕熱過程，可計算壓氣機作的功。由此得到熱功當量為823及795磅·英尺/英熱單位。然後，經蛇形管釋放壓縮空氣 （圖2－3），量熱器溫度下降，又可算出熱功當量為820、 814、760磅· 英尺/英熱單位， 從空氣的壓縮和膨脹得到的平均值為798磅·英尺/英熱單位，相當於4.312焦耳/卡。
1849年6月，焦耳作了一個《熱功當量》的總結報告，全面整理了他幾年來用槳葉攪拌法和鑄鐵摩擦法測熱功當量的實驗，給出如下結果（單位均以磅·英尺/英熱單位表示） ： 空氣中的當量值真空中的當量值平均水773.640772.692772.692汞773.762772.814774.083汞776.303775.352774.083鑄鐵776.997776.045774.987鑄鐵774.888773.930774.987焦耳的實驗結果處理得相當嚴密，在計算中甚至考慮到將重量還原為真空中的值。對上述結果，焦耳作了分析，認為鑄鐵摩擦時會有微粒磨損，要消耗一定的功以克服其內聚力，因此所得結果可能偏大。汞和鑄鐵在實驗中不可避免會有振動，產生微弱的聲音，也會使結果偏大。
在這三種材料中，以水的比熱最大，所以比較起來，應該是用水作實驗最准確。 因此， 在他的論文結束時，取772作為最後結果， 這相當於4.154焦耳/卡。對此，他概括出兩點：
「第一，由物體，不論是固體或液體，摩擦產生的熱量總是正比於消耗的力之量；第二，使一磅水（在真空中稱量，用於55°－60°）的溫度升高1℉，所需消耗的機械力相當於772磅下落1英尺。」
焦耳從1843年以磁電機為對象開始測量熱功當量，直到1878年最後一次發表實驗結果，先後做實驗不下四百餘次，採用了原理不同的各種方法，他以日益精確的數據，為熱和功的相當性提供了可靠的證據，使能量轉化與守恆定律確立在牢固的實驗基礎之上。
『貳』 物理小論文，字數2500字左右就行，題目為熱力學第一定律及其思考，有自己的見解，誰能提供
沒記錯的話，熱力學第一定律是：能量守恆...... 或者質能守恆.....
『叄』 熱力學第一定律在現實生活中有什麼應用
熱力學第二定律是1850 年克勞修斯在論文中提出的一條基本定律：「沒有某種動力的消耗或其他變化，不可能使熱從低溫轉移到高溫。「這個定律被稱為熱力學第二定律。還有另外一個熱力學第二定律的表述，簡單的說就是熵增原理，熵代表著一個系統的混亂程度。
熱力學第一定律可以說是能量轉化守恆定律。
這兩個定律在實際中的作用是不同的，打個比方，比如一輛汽車要想正常運行，根據熱力學第一定律你需要不斷的給他加汽油或柴油。而根據熱力學第二定律你還要經常換機油。加汽油是為了給他能量，換機油是為了減少他的混亂程度，讓汽車的熵暫時減一下，或者是給他一個負熵，延長他的壽命，要不然發動機會很快的報廢。
對於人來說，吃飯是根據熱力學第一定律，喝水是根據熱力學第二定律。或者是吃飯很重要，屙尿更重要，把體內垃圾排出必須不停的進行，要不然人體的混亂程度會讓人很快的報廢。當然人吃飯喝水一方面提供能量，一方面讓人新陳代謝，新陳代謝就是讓低熵代替高熵，延緩衰老。
是提供能量重要，還是延緩衰老重要。是熱力學第一定律重要，還是熱力學第二定律重要。至少都很重要。
『肆』 關於熱力學第一定律
微積分的思想：在v極小改變時，可以認為p沒發生變化。
在v變化很小一點所做的功，可以想像成以很小v變化為底邊，以當前p為高度的極窄長方形面積。
也就是說相當於曲線可以看成一系列直角折線。
『伍』 簡述熱力學第一定律的文字表述,說明系統與外界叫喚的能量有哪些
熱力學第一定律又稱能量守恆和轉換定律,是熱力系內物質的能量可以傳遞,其形式可以轉換,在轉換和傳遞過程中各種形式能源的總量保持不變.系統與外界交換的能量有熱能與功（可轉化為動能等）.
『陸』 熱力學第一定律物理論文
熱力學第一定律（the
first
law
of
thermodynamics）就是不同形式的能量在傳遞與轉換過程中守恆的定律，表達式為Q=△U+W。表述形式：熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體，也可以與機械能或其他能量互相轉換，但是在轉換過程中，能量的總值保持不變。
該定律經過邁耳
J.R.Mayer、焦耳
T.P.Joule等多位物理學家驗證。熱力學第一定律就是涉及熱現象領域內的能量守恆和轉化定律。十九世紀中期，在長期生產實踐和大量科學實驗的基礎上，它才以科學定律的形式被確立起來。
『柒』 高分求關於工程熱力學的論文
同志你好:
以下是我總結的材料,請核對後使用
祝願你工作愉快
工程熱力學
熱力學是研究熱現象中，物質系統在平衡時的性質和建立能量的平衡關系，以及狀態發生變化時，系統與外界相互作用的學科。
工程熱力學是熱力學最先發展的一個分支，它主要研究熱能與機械能和其他能量之間相互轉換的規律及其應用，是機械工程的重要基礎學科之一。
工程熱力學的基本任務是：通過對熱力系統、熱力平衡、熱力狀態、熱力過程、熱力循環和工質的分析研究，改進和完善熱力發動機、製冷機和熱泵的工作循環，提高熱能利用率和熱功轉換效率。
為此，必須以熱力學基本定律為依據，探討各種熱力過程的特性；研究氣體和液體的熱物理性質，以及蒸發和凝結等相變規律；研究溶液特性也是分析某些類型製冷機所必需的。現代工程熱力學還包括諸如燃燒等化學反應過程，溶解吸收或解吸等物理化學過程，這就又涉及化學熱力學方面的基本知識。
工程熱力學是關於熱現象的宏觀理論，研究的方法是宏觀的，它以歸納無數事實所得到的熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律作為推理的基礎，通過物質的壓力 、溫度、比容等宏觀參數和受熱、冷卻、膨脹、收縮等整體行為，對宏觀現象和熱力過程進行研究。
這種方法，把與物質內部結構有關的具體性質，當作宏觀真實存在的物性數據予以肯定，不需要對物質的微觀結構作任何假設，所以分析推理的結果具有高度的可靠性，而且條理清楚。這是它的獨特優點。
古代人類早就學會了取火和用火，不過後來才注意探究熱、冷現象的實質。但直到17世紀末，人們還不能正確區分溫度和熱量這兩個基本概念的本質。在當時流行的「熱質說」統治下，人們誤認為物體的溫度高是由於儲存的「熱質」數量多。1709～1714年華氏溫標和1742～1745年攝氏溫標的建立，才使測溫有了公認的標准。隨後又發展了量熱技術，為科學地觀測熱現象提供了測試手段，使熱學走上了近代實驗科學的道路。
1798年，朗福德觀察到用鑽頭鑽炮筒時，消耗機械功的結果使鑽頭和筒身都升溫。1799年，英國人戴維用兩塊冰相互摩擦致使表面融化，這顯然無法由「熱質說」得到解釋。1842年，邁爾提出了能量守恆理論，認定熱是能的一種形式，可與機械能互相轉化，並且從空氣的定壓比熱容與定容比熱容之差計算出熱功當量。
英國物理學家焦耳於1840年建立電熱當量的概念，1842年以後用不同方式實測了熱功當量。1850年，焦耳的實驗結果已使科學界徹底拋棄了「熱質說」。公認能量守恆、能的形式可以互換的熱力學第一定律為客觀的自然規律。能量單位焦耳就是以他的名字命名的。
熱力學的形成與當時的生產實踐迫切要求尋找合理的大型、高效熱機有關。1824年，法國人卡諾提出著名的卡諾定理，指明工作在給定溫度范圍的熱機所能達到的效率極限，這實質上已經建立起熱力學第二定律。但受「熱質說」的影響，他的證明方法還有錯誤。1848年，英國工程師開爾文根據卡諾定理制定了熱力學溫標。1850年和1851年，德國的克勞修斯和開爾文先後提出了熱力學第二定律，並在此基礎上重新證明了卡諾定理。
1850～1854年，克勞修斯根據卡諾定理提出並發展了熵的概念。熱力學第一定律和第二定律的確認，對於兩類「永動機」的不可能實現作出了科學的最後結論，正式形成了熱現象的宏觀理論熱力學。同時也形成了「工程熱力學」這門技術科學，它成為研究熱機工作原理的理論基礎，使內燃機、汽輪機、燃氣輪機和噴氣推進機等相繼取得迅速進展。
與此同時，在應用熱力學理論研究物質性質的過程中，還發展了熱力學的數學理論，找到了反映物質各種性質的相應的熱力學函數，研究了物質在相變、化學反應和溶液特性方面所遵循的各種規律 。1906年，德國的能斯脫在觀察低溫現象和化學反應中發現熱定理；1912年，這個定理被修改成熱力學第三定律的表述形式。
二十世紀初以來，對超高壓、超高溫水蒸汽等物性，和極低溫度的研究不斷獲得新成果。隨著對能源問題的重視，人們對與節能有關的復合循環、新型的復合工質的研究發生了很大興趣。
『捌』 關於熱力學第一定律的。。。
首先你要知道物體的能量是指什麼？
內能，動能。
重力對物體做了功全變成動能了，當然內能就沒有增加啊。
物體內能的增量等於外界對物體做的功加上外界傳給物體的熱量，也沒有說外界對物體做功就要一定變成內能。
『玖』 熱力學第一定律的意義(簡述題)
熱力學第一定律是建立在內能函數的依據，他既說明了內能，熱和功可以相互轉化，有表達了他們轉化時的定量關系，是能量守恆和轉化定律在熱現象領域內所具有的特殊形式。熱力學第一定律是人類經驗的總結，也可以表述為「第一類永動機不可能造成」。