Kysymys:
Fyysisten tieteiden vaihekäsitteen varhainen historia
Semiclassical
2014-10-29 19:16:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Yksi ensimmäisistä tiedeopetuksessa havaituista eroista on se, että aineet voivat omaksua erilaisia ​​aineentiloja: esimerkiksi vettä voidaan löytää nestemäisenä, kiinteänä aineena (jää) tai kaasuna (vesihöyry). / p>

Tämä käsite muuttuu vähitellen yhä kehittyneemmäksi: Tila heijastaa ongelman makroskooppisia muuttujia (esim. paine, lämpötila), eri aineilla on erilaiset vaihekaaviot, eri vaiheet voivat esiintyä rinnakkain tietyissä olosuhteissa jne. ei ole yllättävää, että vaihekäsite on keskeinen nykyaikaisessa tieteessä ja erityisesti yrityksissämme löytää / luoda / ymmärtää uusia aineen muotoja. (Suurin osa keskusteluista esimerkiksi korkean lämpötilan suprajohtavuudesta pyritään saamaan teoreettinen käsitys eri materiaalien havaituista vaihekaavioista.)

Tässä kysymyksessä, mitä olen erityisesti kiinnostanut on vaihekonseptin varhainen historia ja mitä viitteitä aiheesta on saatavilla. Esimerkiksi noin milloin ihmiset tunnistivat, että nestemäinen vesi, kiinteä jää ja vesihöyry voidaan kaikki ymmärtää saman aineen eri tiloiksi?

Koko henkinen historia tuntuu minusta liian leveältä, uskon, että siitä voisi kirjoittaa kirjan. Tavanomaisista vaiheista (kiinteät, nestemäiset, kaasumaiset) tapahtuu eksoottisempiin tiloihin (esim. Johtavan / eristävän vaiheen tiivistetyn aineen fysiikassa). Voisitko ehkä keskittyä johonkin tiettyyn näkökohtaan koko asiasta?
@OndřejČernotík: Yritin tehdä niin viimeisellä lauseella (todellakin, tämä erottava kysymys sai minut ajattelemaan tätä). Mutta voin keskittyä siihen enemmän.
@OndřejČernotík: Olen muokannut viimeistä kappaletta ja otsikkoa hieman keskittyäksesi kysymykseen varhaishistoriaan. Kerro minulle, onko se edelleen liian leveä.
Se on vain minun mielipiteeni. Odotetaan ja katsotaan, mitä muut ajattelevat. Haluaisin varmasti nykyisen sanamuodon alkuperäisen sijaan.
üks vastaus:
#1
+7
Felix
2014-10-29 23:44:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oletettavasti tunnustus siitä, että vesi, jää ja höyry ovat saman aineen eri tiloja, menee takaisin esihistoriaan: kiehuvaa vettä tulella tai jään sulamisen tarkkailu.

Fysiikan vaihekaavion varhainen historia liittyy Gibbsiin, Maxwelliin ja van der Waalsiin: van der Waalsin yhtälö (1873) merkitsee, että siellä ovat rinnakkain neste- ja kaasufaaseja kriittisen lämpötilan alapuolella todellisissa kaasuissa. Van der Waals sai tästä työstä vuoden 1910 fysiikan Nobel-palkinnon.

Maxwell rakensi Gibbsin työhön perustuen kolmiulotteisen juonen muuttujien tilavuudesta, entropiasta ja energia tietylle paineelle ja lämpötilalle (1874). Hän ei rakentanut tarkalleen veden faasikaaviota, mutta "... mallinnut fiktiivisen aineen, jonka tilavuus on kiinteänä suurempi kuin nestemäinen; ja jossa tyydyttynyt höyry lämpenee puristamalla, kuten vedessäkin."

Ihmettelen vähän siitä ensimmäisestä kappaleesta. Varmasti sellaisten havaintojen, kuten "jos jää altistuu lämmölle, niin näen vettä", on palattava melko pitkälle. Mutta tunnistivatko he heidät jo samaksi _ aineeksi? Se näyttää olevan suurempi käsitteellinen este.
@Semiclassical Olen samaa mieltä siitä, että "aine" tarkkaan määritellyssä kemiallisessa koostumuksessa on melko uusi. Ehkä "asia" on parempi termi. Veden tunnistaminen 'kahdesta osasta vetyä, yksi osa happea' on peräisin vuodelta 1805, jonka ovat kirjoittaneet J. L. Gay-Lussac ja A. von Humboldt.
Minua kiinnostaa kuitenkin se varhainen käsitteellinen hämäryys. Ihmettelen myös kokeista, joita sen vahvistamiseen käytettiin; esimerkiksi vesipannun höyrystäminen, höyryn sieppaaminen ja sen kondensoitumisen seuraaminen. Samoin kuin jäällä: Kun he näkivät järven jäätymisen ja lopulta sulamisen, tunnistettiinko, että jää oli vain erilainen veden muoto? Vaikka historiaa on vaikea selvittää ...
@Semiclassical Voin vastata kysymyksesi ensimmäiseen osaan: tislattua vettä tunnetaan ainakin siitä lähtien, kun Aphrodisiasin Aleksanteri kuvaili tislausprosessia, noin 200 jKr. http://en.wikipedia.org/wiki/Tislaus
Kiitos. Luulen, että nämä "tekniset" tietuetyypit ovat tärkeämpiä tässä kysymyksessä kuin "kokeelliset" todisteet. Luulen esimerkiksi, että metallurgia ja taonta (kiinteän aineen sulaminen ja jäähdyttäminen) olisi luultavasti antanut jonkinlaisen vaikutelman, vaikka se olisikin hämmentynyt, valtion ja aineen erottelusta.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...