热力学发展史上奠基性的科学家——克拉珀龙，本文主要内容关键词为：热力学论文,科学家论文,发展史上论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 克拉珀龙生平简介
克拉珀龙（Clapeyron），1799年生于巴黎.1818年毕业于巴黎综合工科学校，后又进入矿业学校学习.1820年赴俄国圣彼得堡任教，1830年回国，任铁路工程师，并负责蒸汽机车的设计和制造.1834年发表论文重新提出并解析“卡诺理论”，同年推导出著名的“克拉珀龙方程”.1844年任铁道桥梁学校教授.1848年当选为法兰西科学院院士.1864年在巴黎去世，克拉珀龙致力于热力学的研究，他与卡诺共同奠定了热力学的理论基础，为热力学的发展做出了奠基性的贡献.
2 克拉珀龙与“卡诺理论”
卡诺在其1824年发表的《关于热动力以及热动力机的考察》这部著作中，系统地探讨了热机工作的本质，在理论上解决了提高热机效率的根本途径.他的热机理论已接近发现热力学第一定律，并且提出了热力学第二定律的早期基本思想.卡诺的这部著作可以说是热力学这门新学科的萌芽，包含着物理学方面极重要的内容.然而，这部著作出版后，在相当长的时间内居然不为学术界所知，再加上印数很少，当时该书基本上都散失了.把似乎被忘却了的“卡诺理论”重新提出来并给以解析表示，使物理学家开始了解卡诺的存在，克拉珀龙的论文《关于热动力的备忘录》起到了这个作用.克拉珀龙在这篇论文中陈述了自己的观点，他认为卡诺理论的基础是极为坚实的、毫无疑义的，克拉珀龙所做的工作可归结为以下三条：（1）把卡诺的理论用数学表达式重新提出；（2）引入了今天热力学离不开的p-V图；（3）得到了汽化热和蒸汽压温度导函数之间关系的表达式.他指出，由两个等温过程和绝热过程组成的“卡诺循环”可用p-V图表示为一个曲边四边形（图1），曲边四边形所围出的面积即等于卡诺机在一次“卡诺循环”中所做的功.
卡诺早期工作的价值正是通过克拉珀龙对“卡诺理论”的重新提出并加以解析后才被人们了解的，克拉珀龙的工作为“卡诺理论”乃至整个热力学的进一步发展创造了条件.
3 克拉珀龙方程及其对某些实例的应用分析
克拉珀龙还利用“卡诺定理”研究了气-液二相平衡问题.他通过对一个“无穷小可逆卡诺循环”（图2）的分析，研究得出了热力学上著名的克拉珀龙方程：
即冰熔解时体积缩小，冰的熔点随压强的增加而降低，而这恰恰是造成冰川运动的原因.
正是由于冰川的巨大压力，使得冰川底部冰的熔点降低而融化，从而使得冰川能发生移动.与此类似，滑冰时冰鞋上的冰刀越锋利越省力，是由于冰刀越锋利，冰刀与冰面接触面积越小，导致接触处的压强越大，而压强的增大使得接触处的冰熔点降低而融化，从而对冰刀起到润滑作用.
除了上述分析应用之外，克拉珀龙方程还可作为热力学第二定律的直接推论从而间接验证热力学第二定律的正确性.
4 结束语
卡诺的过早去世，使热力学的有关理论研究主要是靠克拉珀龙继续进行的.“卡诺理论”的重要意义，经克拉珀龙的工作才被科学界所重视.克拉珀龙不但继承了卡诺的研究方向，而且把卡诺有关热机的理论推向了进一步的发展.他在热力学研究中采用的新方法，提出的新理论在热力学发展史上占有重要的地位.