热力学的发展史
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究能量转化和传递规律的科学，它的发展历史可以追溯到18世纪末。
以下是热力学发展的简史。
1. 开始阶段热力学的起源可以追溯到热力学第一定律的提出。
1798年，法国物理学家拉瓦锡提出了能量守恒定律，即热力学第一定律。
这一定律表明，能量可以转化为不同形式，但总能量保持不变。
2. 第二定律的建立热力学第二定律是热力学的核心理论之一，它描述了能量转化的方向性。
19世纪初，卡诺和卡尔诺提出了热力学第二定律的原始版本，即卡诺循环。
他们认识到热量无法彻底转化为实用的功，总是会有一部份热量被浪费掉。
这一发现奠定了热力学第二定律的基础。
3. 熵的概念引入熵是热力学中非常重要的概念，它描述了系统的无序程度。
熵的概念最早由德国物理学家克劳修斯在1850年代引入。
他将熵定义为系统的无序度，熵增原理表明在孤立系统中，熵总是增加的。
4. 统计热力学的发展19世纪末，统计热力学的发展为热力学提供了新的解释。
玻尔兹曼和吉布斯等科学家通过统计方法研究了大量微观粒子的行为，从而揭示了热力学规律的微观基础。
他们提出了统计热力学的理论，成功解释了熵的概念，并将热力学与统计物理学相结合。
5. 热力学的应用热力学的发展不仅仅停留在理论层面，还有广泛的应用。
热力学在工程领域中被广泛应用于能源转换、热力系统设计等方面。
例如，蒸汽机的发明和蒸汽轮机的应用都是基于热力学原理。
热力学也在化学、生物学等学科中发挥着重要作用。
6. 热力学的发展与进步随着科学技术的不断进步，热力学的研究也在不断深化。
现代热力学已经发展出了许多分支学科，如非平衡热力学、统计热力学等。
热力学的应用也越来越广泛，例如在能源转换、环境保护和材料科学等领域。
总结：热力学是一门研究能量转化和传递规律的科学，它的发展经历了多个阶段。
从热力学第一定律的提出到热力学第二定律的建立，再到熵的概念的引入和统计热力学的发展，热力学逐渐成为一个完整的理论体系。
热力学不仅在理论上有所突破，还在工程、化学、生物学等领域有广泛的应用。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究能量转化和传递的物理学科，它的发展历史可以追溯到18世纪末。
本文将从热力学的起源开始，详细介绍热力学的发展过程，包括关键概念、理论和实验的重要里程碑。
1. 热力学的起源热力学的基础可以追溯到热量的研究。
18世纪末，人们开始对热量的本质和性质进行深入研究。
最早的热力学观念可以追溯到约瑟夫·布莱克的“热量流体”理论，他认为热量是一种流体，可以在物体之间传递。
而安托万·拉瓦锡则提出了“热力学”一词，并将热量视为能量的一种形式。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是热力学的基本原理之一，它表明能量守恒。
这一定律最早由赫尔曼·冯·亥姆霍兹和朱尔斯·蒂雷尼斯提出。
根据第一定律，能量可以从一个系统转移到另一个系统，但总能量保持不变。
这一定律为热力学的发展奠定了基础。
3. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学的另一个重要原理，它描述了热量传递的方向性。
卡诺和克劳修斯等科学家对热力学第二定律进行了深入研究。
根据第二定律，热量自然地从高温物体流向低温物体，而不会反向流动。
这一定律为热力学的发展提供了重要的理论基础。
4. 熵的引入熵是热力学中的一个重要概念，用于描述系统的无序程度。
鲁道夫·克劳修斯和威廉·汤姆逊等科学家对熵进行了深入研究。
熵的引入使得热力学能够更好地解释能量转化和传递的过程。
熵的概念对于理解热力学的第二定律以及热力学平衡的概念至关重要。
5. 热力学的应用热力学的发展不仅仅是理论上的突破，还有着广泛的实际应用。
热力学在工程学、化学、生物学等领域都有着重要的应用价值。
例如，热力学可以用于优化能源系统的设计，提高能源利用效率；在化学反应中，热力学可以用于预测反应的热效应和平衡条件。
6. 热力学的发展趋势随着科学技术的不断进步，热力学也在不断发展和演变。
现代热力学已经发展出了统计热力学、非平衡热力学等分支学科。
统计热力学通过统计物理学的方法，研究微观粒子的行为对宏观热力学性质的影响。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究能量转化和传递的一门科学，它涉及到热、功和能量等概念。
本文将为您详细介绍热力学的发展历程，从早期的观察和实验开始，向来到现代热力学的应用和研究。
1. 早期观察和实验热力学的起源可以追溯到古代，当时人们对热和能量的转化已经有了一些基本的认识。
例如，古希腊的哲学家们认为热是一种物质，称之为“火元素”。
然而，直到17世纪末，热力学的真正研究才开始。
2. 卡诺循环和热力学第一定律在1824年，法国工程师卡诺提出了卡诺循环，这是热力学的一个重要里程碑。
卡诺循环是一种理想的热机循环，它揭示了热能转化为功的原理。
卡诺还提出了热力学第一定律，即能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。
3. 热力学第二定律和熵19世纪中叶，热力学第二定律的提出进一步推动了热力学的发展。
热力学第二定律指出，热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，而是自发地从高温物体传递到低温物体。
这个定律为热力学提供了一个方向性，即热量总是从高温区域流向低温区域。
熵是热力学中一个重要的概念，它用来描述系统的无序程度。
熵的增加与系统的无序程度增加是相对应的。
熵的概念使得热力学可以应用于更广泛的领域，如化学反应、生物学和信息论等。
4. 热力学的应用热力学在工程、物理学和化学等领域都有广泛的应用。
在工程领域，热力学被用于设计和优化热机、制冷系统和发电厂等。
在物理学中，热力学被用于研究物质的相变和热力学性质。
在化学领域，热力学被用于研究化学反应的热效应和平衡条件。
5. 热力学的发展和未来随着科学技术的不断进步，热力学的研究也在不断发展。
现代热力学已经发展出了许多新的理论和方法，如非平衡热力学和统计热力学等。
非平衡热力学研究的是非平衡态下的热力学性质，而统计热力学则通过统计方法研究大量微观粒子的行为来推导宏观热力学性质。
未来，热力学的研究将继续深入，并与其他学科相结合，如量子力学和信息科学等。
这将为我们理解能量转化和传递的规律提供更深入的认识，也将为我们解决能源和环境等重大问题提供更多的解决方案。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究热能转化和传递的物理学分支，它的发展历程可以追溯到18世纪末。
以下将详细介绍热力学的发展历史。
1. 开始阶段（18世纪末-19世纪初）热力学的起源可以追溯到18世纪末，当时研究者开始探索热量和机械能之间的关系。
最早的研究者之一是法国物理学家尼古拉·卡诺，他在1824年提出了卡诺热机理论，奠定了热力学的基础。
同时，英国物理学家约翰·道尔顿也提出了“热量是物质微粒的运动形式”的观点，这对热力学的发展有着重要的影响。
2. 热力学第一定律的建立（19世纪中期）19世纪中期，热力学第一定律的建立标志着热力学理论的重要进展。
德国物理学家朱尔斯·冯·迈耶在1842年提出了能量守恒定律，即热力学第一定律。
他认为，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。
此后，热力学第一定律成为研究能量转化和传递的基本原理。
3. 热力学第二定律的提出（19世纪中后期）19世纪中后期，热力学第二定律的提出进一步推动了热力学理论的发展。
热力学第二定律描述了热量的自发流动方向，即热量只能从高温物体流向低温物体。
热力学第二定律的提出由多位科学家共同完成，其中包括克劳修斯、开尔文和卡诺等人。
他们的研究成果为热力学第二定律的确立奠定了基础。
4. 统计热力学的发展（19世纪末-20世纪初）19世纪末至20世纪初，统计热力学的发展成为热力学领域的重要研究方向。
统计热力学是热力学和统计力学的结合，通过统计方法研究微观粒子的运动和性质。
奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼是统计热力学的先驱者之一，他提出了著名的玻尔兹曼方程，解释了气体分子的运动规律，并对热力学第二定律进行了微观解释。
5. 热力学的应用与发展（20世纪）20世纪，热力学的应用范围不断扩大，成为众多领域的基础理论。
热力学在化学、工程、材料科学等领域的应用日益广泛。
例如，热力学在化学反应动力学研究中起到重要作用，可以预测反应速率和平衡常数。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究能量转化与能量流动规律的科学，它涉及到物质的热力学性质、热力学过程以及热力学定律等方面。
本文将为您介绍热力学发展的历史，从热力学的起源开始，逐步展示热力学的发展脉络和重要里程碑。
1. 热力学的起源热力学的起源可以追溯到18世纪，当时科学家开始研究热的性质和能量转化规律。
最早的热力学研究可以追溯到法国科学家尼古拉·卡诺的工作，他提出了热力学第一定律，也被称为能量守恒定律。
这个定律表明能量在系统内的转化不会增加或者减少，只会从一种形式转化为另一种形式。
2. 热力学第一定律的建立热力学第一定律的建立是热力学发展的重要里程碑。
它由卡诺在1824年提出，他的研究主要集中在热机的效率和能量转化方面。
卡诺的研究形成为了热力学第一定律的基础，即能量守恒定律。
这个定律表明，能量既不能被创造也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
3. 热力学第二定律的建立热力学第二定律的建立是热力学发展的又一重要里程碑。
热力学第二定律主要研究热能的转化过程中的能量损失和不可逆性。
在19世纪中叶，热力学第二定律的概念逐渐明确，科学家们开始研究热能的转化效率和能量流动的方向。
热力学第二定律的建立为热力学奠定了坚实的理论基础，也为工程实践提供了重要的指导。
4. 熵的引入与热力学第三定律熵是热力学中一个重要的概念，它描述了系统的无序程度。
熵的引入使得热力学的理论更加完善。
热力学第三定律是指在绝对零度时，熵为零。
热力学第三定律的建立为热力学提供了一个基准点，使得热力学的研究更加系统和准确。
5. 热力学在工程和科学领域的应用热力学在工程和科学领域有着广泛的应用。
在工程领域，热力学的理论为热能转化设备的设计和优化提供了重要的依据。
在科学领域，热力学的理论为研究物质的性质和相变过程提供了重要的工具和方法。
总结：热力学的发展经历了数百年的演变，从热力学第一定律的建立到热力学第二定律和熵的引入，再到热力学第三定律的提出，热力学的理论逐渐完善。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是一门研究能量转化和传递的学科，它在科学和工程领域中具有广泛的应用。
本文将为您介绍热力学的发展历程，从早期的热学研究到现代热力学的各个分支。
1. 早期热学研究早在古希腊时期，人们就对热有所认识。
亚里士多德提出了“热是物质的属性”的观点，而希波克拉底则将热与物质的状态变化联系在一起。
然而，直到17世纪，热学研究仍然停留在定性描述的阶段。
2. 热力学定律的建立18世纪，热学研究进入了一个新的阶段。
约瑟夫·布莱兹·帕西卡利（Joseph Black）对热的定量测量做出了重要贡献，他提出了“热量守恒定律”，即热量在物质之间的传递不会平空消失。
此后，拉瓦锡（Joseph Louis Gay-Lussac）、查理·戴尔顿（John Dalton）等科学家陆续提出了一系列热力学定律，如等压定律、等温定律等。
3. 热力学第一定律19世纪初，热力学第一定律的建立标志着热力学理论的进一步发展。
赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）提出了能量守恒定律，即能量在系统中的总量是恒定的。
这一定律为热力学的数学表达提供了基础，奠定了热力学的理论基础。
4. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学的核心内容之一，它描述了能量转化的方向性。
卡诺（Nicolas Léonard Sadi Carnot）和开尔文（William Thomson）等科学家在19世纪中叶提出了热力学第二定律的各种表述形式，如卡诺定理、开尔文-普朗克表述等。
这些定律为热力学系统的工程应用提供了指导。
5. 统计热力学的发展19世纪末，统计热力学的发展为热力学理论提供了新的视角。
麦克斯韦（James Clerk Maxwell）和玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）等科学家通过统计方法研究了份子运动和热力学性质之间的关系，建立了统计热力学的基本原理。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究热、功和能量转化的科学，其发展历程可以追溯到18世纪。
本文将从热力学的起源开始，概述其发展历程，并分析其在科学研究和工程应用中的重要性。
一、热力学的起源1.1 18世纪热力学的萌芽在18世纪，热力学的概念逐渐形成，科学家开始研究热量和功的关系。
1.2 卡诺定理的提出法国工程师卡诺在1824年提出卡诺定理，奠定了热力学的基础。
1.3 克劳修斯的热力学第一定律德国物理学家克劳修斯在1850年提出热力学第一定律，揭示了能量守恒的基本原理。
二、热力学的发展2.1 热力学第二定律的提出克劳修斯和开尔文在19世纪提出热力学第二定律，揭示了热量自然流动的方向。
2.2 熵的概念麦克斯韦和普朗克在19世纪末提出了熵的概念，为热力学提供了新的理论基础。
2.3 热力学的应用热力学的发展推动了工业革命和科学技术的进步，广泛应用于发电、制冷、化工等领域。
三、热力学在科学研究中的重要性3.1 热力学与化学反应热力学为化学反应的研究提供了理论基础，揭示了反应热和平衡常数之间的关系。
3.2 热力学与生物学热力学在生物学研究中的应用日益重要，揭示了生物体内能量转化的规律。
3.3 热力学与地球科学热力学在地球科学中的应用涉及地球内部热量、地震等重要现象的研究。
四、热力学在工程应用中的重要性4.1 热力学在能源领域的应用热力学在能源开发和利用中起着关键作用，推动了可再生能源和清洁能源的发展。
4.2 热力学在制冷技术中的应用热力学为制冷技术的发展提供了理论基础，推动了冷链物流和医疗保鲜技术的进步。
4.3 热力学在材料科学中的应用热力学在材料研究中的应用促进了新材料的开发和应用，推动了材料科学的发展。
五、热力学的未来发展5.1 热力学在新能源领域的应用随着新能源技术的发展，热力学将在太阳能、风能等领域发挥更重要的作用。
5.2 热力学在环境保护中的应用热力学在环境保护和减排方面的应用将成为未来的重点研究领域。
5.3 热力学在人类生活中的应用热力学将继续在人类生活中发挥重要作用，推动科技创新和社会进步。
热力学发展简史
热力学发展简史热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，它的发展历史可以追溯到18世纪末。
本文将从热力学的起源开始，逐步介绍热力学的发展过程和重要里程碑。
1. 热力学的起源热力学的起源可以追溯到热机的研究。
18世纪末，工业革命的推动下，人们对于热机的效率和能量转化效果产生了浓厚的兴趣。
热力学的奠基人是法国物理学家卡诺，他在1824年提出了卡诺循环理论，奠定了热力学的基本原理。
2. 第一定律和能量守恒热力学的第一定律是能量守恒定律的数学表达形式。
它由德国物理学家荷尔赫斯提出，表明能量不能被创造或破坏，只能转化形式。
这一定律的提出为热力学的发展奠定了基础，并且成为了热力学研究的重要基石。
3. 第二定律和熵增原理热力学的第二定律是热力学不可逆性的基本原理。
它由克劳修斯和开尔文等科学家提出，表明自然界中存在着不可逆过程，能量的转化总是伴随着熵的增加。
熵被定义为系统的无序程度，它的增加代表着能量的浪费和系统的不可逆性。
第二定律的提出对于热力学的发展具有重要意义。
4. 统计热力学的兴起19世纪末，统计力学的发展为热力学提供了新的解释。
玻尔兹曼和吉布斯等科学家通过统计方法研究了微观粒子的运动规律，揭示了热力学规律背后的微观机制。
他们提出了著名的玻尔兹曼方程和吉布斯分布定律，为热力学的发展带来了重大突破。
5. 热力学的应用热力学的发展不仅仅停留在理论研究阶段，它也得到了广泛的应用。
热力学在工程、化学、生物学等领域都有着重要的应用价值。
例如，在工程领域，热力学被应用于能源转化、动力系统设计等方面；在化学领域，热力学被用于反应热和平衡常数的计算等方面；在生物学领域，热力学被应用于生物分子的结构和功能研究等方面。
6. 热力学的发展趋势随着科学技术的不断进步，热力学的研究也在不断深化和拓展。
现代热力学已经发展出了非平衡热力学、耗散结构理论等新的分支，为解释生命现象、复杂系统行为等提供了新的理论框架。
此外，热力学在可持续发展和能源利用等方面也面临着新的挑战和发展机遇。
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热力学发展史徐洪琳1（1材料科学与工程学院应用化学1001，绵阳621010）摘要：热力学是研究热能与其他形式能量的转换规律的科学，着重阐述工质的热物性、基本热力过程和动力基本循环中的热功转换规律，最终找出提高能量利用效率的途径。
本文主要介绍热力学以及热力学几大定律的发展简史。
关键词：热力学；发展史；能量History of ThermodynamicsHonglin Xu（School of Materials Science and Engineering, Applied Chemistry Class1001，Mian Yang 621010；）Abstract：Thermodynamics is a science that researches about transition rule of heat energy and other kinds of energy, and it focuses on expounding the Thermal physical property of experimental, typical thermodynamic processes and transition rule of dynamic basic cycle, and final find out the way to improve energy efficiency. This paper mainly introduces the thermodynamics and its history.Keywords：Thermodynamics；history；energy热物理学是整个物理学理论的四大柱石之一，热力学是热学理论的一个重要组成部分，也就是热现象的宏观理论。
热力学主要是从宏观角度出发按能量转化的观点来研究物质的热性质，热现象和热现象所服从的规律。
热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论，不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用，因此它是一种唯象的宏观理论，具有高度的可靠性和普遍性。
为此，了解热力学的发展简史，对学习热力学理论有一定的帮助。
1 人们对热力学认识发展史1.1古代古代人类早就学会了取火和用火，但是后来才注意探究热、冷现象本身，直到17世纪末还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。
在当时流行的"热质说"统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的热质数量多。
1.2十八世纪1709～1714年华氏温标和1742～1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。
随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热学走上了近代实验科学的道路。
1798年，Count von朗福德观察到用钻头钻炮筒时，消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。
1799年，英国人H.戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化，这显然无法由热质说得到解释。
1.3十九世纪1842年，J.R.von迈尔提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。
英国物理学家J.P.焦耳于1840年建立电热当量的概念，1842年以后用不同方式实测了热功当量。
1850年，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了热质说，公认能量守恒、而且能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。
热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。
1824年，法国人S.卡诺提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限，这实质上已经建立起热力学第二定律，但受"热质说"的影响，他的证明方法还有错误。
1848年，英国工程师开尔文(即W.汤姆森)根据卡诺定理制定了热力学温标。
1850年和1851年，德国的R.克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律，并在此基础上新证明了卡诺定理。
1850～1854年，克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵。
热力学第一定律和第二定律的确认，对于两类"永动机"的不可能实现作出了科学的最后结论，正式形成了热现象的宏观理论热力学。
同时，也形成了"工程热力学"这门技术科学，它成为研究热机工作原理的理论基础，使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。
与此同时，在应用热力学理论研究物质性质的过程中，还发展了热力学的数学理论，找到反映物质各种性质的相应热力学函数，研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律。
1.4二十世纪1906年，德国的W.H.能斯特在观察低温现象和化学反应中发现热定理。
1912年，这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。
20世纪初以来，对超高压、超高温水蒸汽等物性和极低温度的研究不断获得新成果。
2 各大定律发展史热力学是热学理论的一个方面。
热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。
热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论，不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用。
因此它是一种唯象的宏观理论，具有高度的可靠性和普遍性。
热力学三定律是热力学的基本理论。
2.1 热力学第一定律能量守恒与转换定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。
它指出，自然界中的一切物质都具有能力，能量有各种不同的形式，这种不同形式的能量都可以转移（从一个物体传递到另一个物体），也可以相互转换(从一种能量形式转变为另一种能量形式)，但在转移和转换过程中，它们的总量保持不变。
这一规律成为能量守恒与转换定律。
能量守恒与转换定律应用在热力学中，或者说应用在伴有热效应的各种过程中，便是热力学第一定律。
在工程热力学中，热力学第一定律主要说明热能和机械能在转移和转换时，能量的总量必定守恒，所以工程热力学中第一定律可以表述为“热是能的一种，机械能变热能或热能变机械能时，它们之间的比值是一定的”，或者“热可以变功，功可以变热。
一定量的热消失时必定产生相应量的功；消耗一定量的功时必定出现与之相应量的热”。
热力学第一定律是人类在实践中积累的经验总结，它的发现和建立，打破了人们企图制造一种可以不消耗能量而能连续做功的永动机。
因此，热力学第一定律也可以表述为：第一类永动机是造不出来的。
22.1.1 科学家们与热力学第一定律的发展史2.1.11 罗伯特·迈尔罗伯特·迈尔(RMayer1814-1878)是一位德国医生，1845年，迈尔在其自费刊印的另一论文《与有机运动相联系的新陈代谢》中肯定了力的转化与守恒规律是支配宇宙的普遍规律，并且通过对“运动的力”，“下落力”，“热”，“电”，“化学力”等不同的具体形式进行讨论，得出了著名的迈尔公式-=，Cp Cv R继而得出热功当量值:J=△w/△Q=365千克米/千卡，相当于3.6焦耳/卡。
最先以量化的形式给出了运动形式的转化关系。
2.1.12.焦耳英国科学家焦耳(J.P. Joule，1818-1889)关于热功当量的测定，为最终确立热力学第一定律奠定了坚实的实验基础，1840年，时值22岁的焦耳通过测定电流通过电阻线所放出的热量，总结出了以他的名字命名的、对确立热功当量起着基础性作用的著名实验定律—焦耳定律，即:2Q RT=，最后得出热功当量值为423.83千克米/千卡.0.2411845年，焦耳进一步做了通过绝热压缩空气过程的功与空气升温时的定量关系的实验，之后，又进行了空气向真空自由膨胀的实验(即现称的焦耳实验)，以及它和W.汤姆生(W. Thomson，1824--1907)合作的绝热节流膨胀实验(焦一汤效应实验)。
焦耳1850年，焦耳在他的《论热功当量》的论文中，已经将热功当量值总结为:以水做实验为773石4磅/卡(424千克米/千卡)，以水银作实验为776.30磅/卡(425.77千克米/千卡)，后来又经过一系列极为精确的实验，焦耳又将J值确定为423.85千克米/千卡(4.153焦耳/卡)，这已和现代精确实验极为接近了.他和迈尔分别从不同的方面和不同的途径达到了对能量转化与守恒的证明。
1.1.13.亥姆霍兹德国物理学家亥姆霍兹(H.Helmholtz1821-1894)从多方面论证了能量转化与守恒定律，其中最主要的是从否定永动机的存在这一途径来完成的。
1842年，他在关于《力的守恒》的论文中，就论述了他的能量转化与守恒的基本思想，论证了“活力”与“张力”之和是一个常数，称之为“力的守恒原理”，并把这种“力”的保守性同永动机之不可能联系起来。
这里的“张力”即指势能，“活力”即指动能。
因此，亥姆霍兹又从无摩擦的力学过程、光的干涉的明暗条纹、理想弹性体的运动、电和磁等多方面加以了分析和例证，他的这一工作从理论上对能量守恒原理作出了重要概括。
亥姆霍兹所拟定的纲领，成为了以后一个时期物理学发展的基本内容，给了那个时代整个物理学界强有力的影响。
32.2 热力学第二定律 热力学第二定律有2个表述，第一种是“不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化”，另一种为“不可能从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化，”即第二类永动机是造不出来的。
2.2.1 科学家们与热力学第二定律的发展十八世纪，由于科学技术迅猛发展，法国人巴本(第一部蒸气机的发明者)、英国人纽可门发明的蒸气机在英国煤矿业得到了普遍的使用，特别是到了十九世纪，瓦特改进了蒸气机以后，蒸气机不仅在煤矿业，而且在工业、交通等行业也得到了广泛的应用。
热机在各行业大量的出现，给物理学家提出了许多急待解决的理论问题，比如:热现象是怎样产生的?如何提高热机的效率?热机的效率有没有一个上限永动机能造成吗?等等。
2.2.11 桑地·卡诺首先对这些问题进行深入研究的，是法国的工程师、物理学家桑地·卡诺(SadiCar ·not1796-1832).卡诺通过对大量热机运动的研究，发现它的基本过程并不是以单纯的形式出现，而是被各种次要过程盖住了。
为了得出所有热机的普遍原理，他归纳出以下两点：a 在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机，其效率都相等，与工作介质无关。
可表示为='ηη可可。
b 在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都不能大于可逆热机的效率。
可表示为'ηη可不可。
卡诺2.2.12 汤姆逊·开尔文和克劳修斯正式提出热力学第二定律的是英国物理学家汤姆逊·开尔文(William Thomson ，1524-1907)和德国物理学家克劳修斯(Rudolf Emanuel Clausius ，1522-1555)。