熱動說是一種解釋熱現(xiàn)象的學說，由倫福德伯爵于1798年引入，并由法國物理學家薩迪·卡諾進一步發(fā)展。這一學說指出熱量與機械功在改變內(nèi)能方面是等價的。這一學說的驗證與熱功當量的測定密切相關。
簡介
在接下來的整個19世紀，隨著魯?shù)婪颉た藙谛匏?/a>于1850年提出熱力學第二定律，這一學說又進一步發(fā)展成為較為完備的熱力學理論。在1851年，在其著作《論熱的動力學理論》（On the Dynamical Theory of Heat）中，威廉·湯姆森，基于當時詹姆斯·普雷斯科特·焦耳等人的實驗，如是概括了這一學說：“熱并非一種物質(zhì)，而是一種運動現(xiàn)象，我們認為在機械功和熱量之間必存在著一如因與果一般的等量關系。”
隨后，“熱動說”這一名詞逐漸被新的“熱力學”這一名詞取代，如1876年，理查德·西爾斯·麥卡洛在其熱力學專著中提及：“熱動說，又稱熱力學，是一將熱現(xiàn)象當作物質(zhì)運動體現(xiàn)的科學分支”
這一學說在19世紀被引用來解釋與熱相關的大量概念、理論、定律、關系以及實驗現(xiàn)象等，比如測溫學、量熱學、燃燒、比熱、以及對氣體壓縮或膨脹時所釋放或吸收的熱量的討論等等。而這一方面最為有名的專著之一是英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋于1871年發(fā)表的《熱理論》（Theory of Heat），在這本書中他提出了著名的麥克斯韋妖。而在此之前，在德國物理學家和數(shù)學家魯?shù)婪颉た藙谛匏?/a>于1850年發(fā)表的一篇著名論文中，這一概念開始被引入。
“熱動說”通常與解釋熱現(xiàn)象的另一種學說——熱質(zhì)說——形成對比。依照熱質(zhì)說觀點，熱是一種可以從物體表面流進或流出并可在組成物質(zhì)的原子間找到的一種無質(zhì)量的流體。
從現(xiàn)在的觀點來看，熱與機械功之間的等價關系并不意味著他們本質(zhì)上完全等同。他們之間本質(zhì)上的差異在光譜學上體現(xiàn)得尤為明顯。
熱量
熱量是指由于溫度差別而轉(zhuǎn)移的能量；也是指1公克的水在1大氣壓下溫度上升1攝氏度所產(chǎn)生的能量; 在溫度不同的物體之間，熱量總是由高溫物體向低溫物體傳遞；即使在等溫過程中，物體之間的溫度也不斷出現(xiàn)微小差別，通過熱量傳遞不斷達到新的平衡。
由于溫差的存在而導致的能量轉(zhuǎn)化過程中所轉(zhuǎn)化的能量；而該轉(zhuǎn)化過程稱為熱交換或熱傳遞；熱量的公制為焦耳。
熱量與熱能之間的關系就好比是做功與機械能之間的關系一樣。若兩區(qū)域之間尚未達至熱平衡，那么熱便在它們中間溫度高的地方向溫度低的另一方傳遞。任何物質(zhì)都有一定數(shù)量的內(nèi)能，這和組成物質(zhì)的原子、分子的無序運動有關。當兩不同溫度的物質(zhì)處于熱接觸時，它們便交換內(nèi)能，直至雙方溫度一致，也就是達致熱平衡。這里，所傳遞的能量數(shù)便等同于所交換的熱量數(shù)。許多人把熱量跟內(nèi)能弄混，其實熱量指的是內(nèi)能的變化、系統(tǒng)的做功。熱量描述能量的流動，而內(nèi)能描述能量本身。充分了解熱量與內(nèi)能的分別是明白熱力學第一定律的關鍵。
營養(yǎng)學中也有熱量的單位——卡路里（cal）及千卡（大卡，kcal）。一千卡路里等于一大卡。
熱質(zhì)說
熱質(zhì)說（Caloric theory）是種錯誤和受局限的科學理論，曾用來解釋熱的物理現(xiàn)象。此理論認為熱是一種稱為“熱質(zhì)”（caloric）的物質(zhì)，熱質(zhì)是一種無質(zhì)量的氣體，物體吸收熱質(zhì)后溫度會升高，熱質(zhì)會由溫度高的物體流到溫度低的物體，也可以穿過固體或液體的孔隙中。熱質(zhì)說在安托萬-洛朗·德·拉瓦錫1772年用實驗推翻燃素說后開始盛行，拉瓦節(jié)的《化學基礎》一書就把熱列在基本物質(zhì)之中。
熱質(zhì)說可以解釋一些熱的現(xiàn)象，不過無法解釋一些只要持續(xù)作功就可以持續(xù)產(chǎn)生熱的現(xiàn)象（如摩擦生熱）。19世紀中，熱質(zhì)說被機械能守恒所取代；之后，熱質(zhì)說仍然在許多科學文獻中出現(xiàn)，一直到19世紀末才消失。目前常用的熱量單位卡路里（Calorie）即起源自熱質(zhì)（caloric）。
參考資料 >