2022年高中物理選修（3-3）《熱和內(nèi)能》word教案1

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1、 2022年高中物理選修（3-3）《熱和內(nèi)能》word教案1 　　熱是什么？自古以來就有不同的看法．十六世紀(jì)以后，熱的本質(zhì)的問題又引起了科學(xué)家和研究人員的注意． 　　“熱”是一種運(yùn)動(dòng)？？ 　　培根從摩擦生熱等現(xiàn)象中得出“熱是一種膨脹的、被約束的而在其斗爭中作用于物體的較小粒子之上的運(yùn)動(dòng)”，這種看法影響了許多科學(xué)家． 　　波義耳看到鐵釘被捶擊后會(huì)生熱，想到鐵釘內(nèi)部產(chǎn)生了強(qiáng)烈的運(yùn)動(dòng)，所以認(rèn)為熱是“物體各部分發(fā)生強(qiáng)烈而雜亂的運(yùn)動(dòng)”；笛卡爾把熱看作是物質(zhì)粒子的一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)．胡克用顯微鏡觀察了火花，認(rèn)為熱“并不是什么其他的東西，而是一個(gè)物體的各個(gè)部分的非?；钴S和極其猛烈的運(yùn)動(dòng)．”牛頓也指出物體

2、的粒子“因運(yùn)動(dòng)而發(fā)熱”．洛克甚至還認(rèn)識(shí)到“極度的冷是不可覺察的粒子的運(yùn)動(dòng)的停止”． 　　俄國學(xué)者羅蒙諾索夫在十八世紀(jì)四十年代提出了兩篇關(guān)于物理學(xué)的論文，第一篇是關(guān)于熱力學(xué)基礎(chǔ)的，題為《關(guān)于熱和冷的原因的思索》（1746）；第二篇是關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)論的，題為《試論空氣的彈力》（1748）．在這兩篇論文中，羅蒙諾索夫提出了如下的見解：“熱的充分根源在于運(yùn)動(dòng)”，即熱是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)著的是物體內(nèi)那些為肉眼所看不見的細(xì)小微粒；微粒本身是球狀的，因?yàn)橹挥羞@樣，固體變熱時(shí)才能保持它的外形；熱量從高溫物體傳給低溫物體的原因，是由于高溫物體中的微粒把運(yùn)動(dòng)傳給低溫物體中的微粒造成的，而且給出的運(yùn)動(dòng)的量與接受的運(yùn)動(dòng)

3、量相等，一物體使另一物體變熱時(shí)，它自身便會(huì)變冷，這就肯定了運(yùn)動(dòng)守恒在熱現(xiàn)象中的正確性；氣體分子的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)一種“混亂交錯(cuò)”的狀態(tài)，是雜亂無規(guī)則的． 　　“熱”是一種物質(zhì)？？ 　　但總的說來，熱是運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)尚缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)根據(jù)，所以還不能形成為科學(xué)理論．隨著古希臘原子論思想的復(fù)興，熱是某種特殊的物質(zhì)實(shí)體的觀點(diǎn)也得到流傳．法國科學(xué)家和哲學(xué)家伽桑狄認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)著的原子是構(gòu)成萬物的最原始的、不可再分的世界要素，同樣，熱和冷也都是由特殊的“熱原子”和“冷原子”引起的．它們非常細(xì)致，有球的形狀，非?；顫?，因而能滲透到一切物體之中．這個(gè)觀念，把人們引向“熱質(zhì)說”． 　　波義耳也動(dòng)搖于熱的運(yùn)動(dòng)說和熱質(zhì)說之間

4、．在考察放在真空容器中的一塊熾熱的鐵可以使器壁感受到熱的現(xiàn)象時(shí)，他認(rèn)為這似乎只能用“熱”自己傳過來加以解釋．波爾哈夫認(rèn)為，熱的本源是鉆在物體細(xì)孔中的、具有高度可產(chǎn)塑性和貫穿性的物質(zhì)粒子，它們沒有重量，彼此間有排斥性，而且彌漫于全宇宙．1789年，拉瓦錫還將“熱質(zhì)”和“光”列入無機(jī)界二十三種“元素”之中． 　　布萊克是熱質(zhì)說的一個(gè)重要倡導(dǎo)者．他雖然相信最終會(huì)發(fā)生現(xiàn)熱“將不是化學(xué)的，而是力學(xué)的”，但他又很難否定熱質(zhì)說．他覺得熱是運(yùn)動(dòng)的學(xué)說還有不少困難．例如，如果說熱是物質(zhì)內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)，那么密度大的物質(zhì)由于其內(nèi)部粒子吸引力強(qiáng)而不易振動(dòng)，比熱就應(yīng)越大，但為何水銀的比熱反而比水的比熱小呢？對于“潛熱

5、”，用粒子的機(jī)械運(yùn)動(dòng)更難作出解釋．所以布萊克宣稱他“不能形成這種內(nèi)部振動(dòng)的概念”，而采取了熱是某種特殊物質(zhì)的觀點(diǎn)． 　　熱質(zhì)說簡易地解釋了當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的大部分熱學(xué)現(xiàn)象：物體溫度的變化是吸收或放出熱質(zhì)引起的；熱傳導(dǎo)是熱質(zhì)的流動(dòng)，對流是載有熱質(zhì)的物體的流動(dòng)，輻射是熱質(zhì)的傳播；物體受熱膨脹是因?yàn)闊豳|(zhì)粒子間的相互排斥；物質(zhì)狀態(tài)變化時(shí)的“潛熱”是物持粒子與熱質(zhì)發(fā)生“準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)”的結(jié)果；摩擦或碰撞的生熱現(xiàn)象，是同上于“潛熱”被擠壓出來以及物質(zhì)的比熱變小的結(jié)果；等等．由于熱質(zhì)的物質(zhì)性，所以它也遵從物質(zhì)守恒定律，這是混合量熱法的理論根據(jù)． 　　在熱質(zhì)說觀點(diǎn)的指導(dǎo)下，熱學(xué)研究所取得的主要進(jìn)展有：布萊克發(fā)現(xiàn)了比熱

6、和“潛熱”；瓦特從理論上分析了舊蒸汽機(jī)的主要缺陷而引導(dǎo)他改進(jìn)了蒸汽機(jī)；傅立葉依據(jù)這一物理圖象建立了熱傳導(dǎo)理論；卡諾從熱質(zhì)傳遞的觀點(diǎn)出發(fā)于十九世紀(jì)初提出了消耗從熱源取得熱量而得到功的理論． 　　熱質(zhì)說的成功，使人們相信它是一個(gè)正確的學(xué)說，從而壓倒了熱是運(yùn)動(dòng)的看法而在十八世紀(jì)到十九世紀(jì)初居于統(tǒng)治地位． 　　“熱”還是一種運(yùn)動(dòng)？？ 　　但是，到了十八世紀(jì)末，熱質(zhì)說受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)．1798年，出生于美國，后來加入英國國籍的物理學(xué)家本杰明·湯普遜即倫福德伯爵向英國皇家學(xué)會(huì)提出了一個(gè)報(bào)告，說他在慕尼黑監(jiān)督炮筒鉆孔工作時(shí)，注意到炮筒溫度升高，鉆削下的金屬屑溫度更高的現(xiàn)象，他提出了大量的熱是從哪里來的

7、這個(gè)問題．他在盡量作到絕熱的條件下進(jìn)行了一系列鉆孔實(shí)驗(yàn)，比較了鉆孔前后金屬和碎屑的比熱，發(fā)現(xiàn)鉆磨不會(huì)改變金屬的比熱．他還用很鈍的鉆頭鉆炮筒，半小時(shí)后炮筒從60度F升溫到130度F，金屬碎屑只有五十多克，相當(dāng)于炮筒質(zhì)量的九百四十八分之一，這一小部分碎屑能夠放出這么大的“潛熱”嗎？他在筆記中寫道：“看來在這些實(shí)驗(yàn)中，由摩擦產(chǎn)生熱的源泉是不可窮盡的．不待說，任何與外界隔絕的物體或物體系，能夠無限制地提供出來的東西，決不可能是具體的物質(zhì)實(shí)體；在我看來，在這些實(shí)驗(yàn)中被激發(fā)出來的熱，除了把它看作是‘運(yùn)動(dòng)’以外，似乎很難把它看作為其他任何東西．” 　　六年以后，熱質(zhì)論者還在辯解說倫福德實(shí)驗(yàn)中的熱是從周圍的

8、“熱質(zhì)海洋”中吸收來的．1799年，英國化學(xué)家戴維進(jìn)行了這樣的實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)同周圍環(huán)境隔離開來的真空容器里，利用鐘表機(jī)件使里面的29度F的兩塊冰互相摩擦而熔解為水．在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，“熱質(zhì)海洋”被外面的冰壁隔絕，而摩擦的冰塊只能吸收“潛熱”熔解為水，是不可能擠出“潛熱”的；冰在熔解后又變成了比熱更大的水．因此，在這里，“熱質(zhì)守恒”的關(guān)系不再成立了．戴維由此斷言“熱質(zhì)是不存在的”．在對粒子振動(dòng)的思想猶豫了一段時(shí)間之后，1812年他終于明確提出：“熱現(xiàn)象的直接原因是運(yùn)動(dòng)，它的轉(zhuǎn)化定律和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化定律一樣，同樣是正確的．” 倫福德和戴維的實(shí)驗(yàn)都支持了熱是運(yùn)動(dòng)的看法，但這并沒有結(jié)束熱質(zhì)說的歷史．只有托馬斯·

9、楊在他1807年的那本書中對熱質(zhì)說進(jìn)行了駁斥．但依然有很多其他人堅(jiān)持著熱持說．直到1848年，W·湯姆遜還從熱質(zhì)說的觀點(diǎn)對焦耳的研究結(jié)果提出過質(zhì)疑．熱傳遞與熱傳導(dǎo) ??? 有許多人在學(xué)習(xí)物理、解答物理習(xí)題時(shí)，常把熱傳遞與熱傳導(dǎo)混為一談，認(rèn)為熱傳遞與熱傳導(dǎo)描述的是同一物理過程，殊不知它們是兩個(gè)不同的概念。 ??? 由內(nèi)能與熱能一節(jié)以及熱、熱運(yùn)動(dòng)與熱現(xiàn)象的闡述可知，物體的內(nèi)能就是組成物體全部分子、原子的動(dòng)能、勢能和內(nèi)部電子能等總和，物體內(nèi)能的改變可以通過分子、原子有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量交換來達(dá)成，也可以通過分子、原子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量交換來達(dá)成（或者是兩者兼有）。前者能量交換的方式就是作宏觀機(jī)械功的

10、方式，后者能量交換的方式就是所謂的熱傳遞。更確切地講，所謂熱傳遞就是沒有作宏觀機(jī)械功而使內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分的過程。它通過熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射三種方式來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際熱傳遞過程中，這三種方式常常是相伴進(jìn)行的，重要的是看哪一種方式占主要地位。在熱力學(xué)中，把除了熱傳遞以外的其他一切能量轉(zhuǎn)移方式都?xì)w于作功。所以，熱傳遞和作功是能量轉(zhuǎn)移的兩種方式，除此之外沒有其他方式。 ??? 由以上論述可知，熱傳遞是能量傳遞的一種方式，它具體又包括熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射三種形式。為了幫助大家能把熱傳遞與熱傳導(dǎo)更好地加以區(qū)別，下面我們有必要對熱傳導(dǎo)、對流和總輻射分別作論述。

11、??? 熱傳導(dǎo)指的是物質(zhì)系統(tǒng)（氣體、液體或固體），由于內(nèi)部各處溫度不均勻而引起的熱能（內(nèi)能）從溫度較高處向溫度較低處輸運(yùn)的現(xiàn)象。 ??? 熱傳導(dǎo)的實(shí)質(zhì)是由大量分子、原子或電子的相互碰撞，而使熱能（內(nèi)能）從物體溫度較高部分傳到溫度較低部分的過程。熱傳導(dǎo)是固體中熱傳遞的主要方式，在氣體、液體中它往往與對流同時(shí)發(fā)生。各種物質(zhì)的熱傳導(dǎo)性能不同，熱傳導(dǎo)過程的基本定律是博里葉定律。 ??? 對流作為熱傳遞的一種途徑，是流體（氣體、液體）中熱傳遞的主要方式。它是指流體中較熱部分和較冷部分在流體本身的有序的循環(huán)流動(dòng)下的相互攙和，使溫度趨于均勻從而達(dá)到熱能（內(nèi)能）傳遞的過程。 ??? 對流往往自發(fā)產(chǎn)生，這

12、是由于溫度不均勻性所引起的壓力或密度差異的結(jié)果。 ??? 至于熱輻射，它是指受熱物體以電磁輻射的形式向外界發(fā)射并傳送能量的過程。物體溫度越高，輻射越強(qiáng)。與熱傳導(dǎo)、對流不同，熱輻射能把熱能以光的速度穿過真空，從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體。任何物體只要溫度高于絕對零度，就能輻射電磁波，波長 為0．4～40微米范圍內(nèi)的電磁波（即可見光與紅外線）能被物體吸收而變成熱能，故稱為熱射線。因電磁波的傳播不需要任何媒質(zhì)，所以熱輻射是真空中唯一的熱傳遞方式。例如，太陽傳給地球的熱能就是以熱輻射的方式經(jīng)過宇宙空間而來的。 ??? 由此可見，熱傳導(dǎo)與熱傳遞是兩個(gè)從屬關(guān)系概念，熱傳遞概念的外延明顯寬于熱傳導(dǎo)概念的外延

13、，故熱傳遞是一個(gè)屬概念，而熱傳導(dǎo)是一個(gè)種概念。 推動(dòng)世界的蒸汽 　　近代蒸汽動(dòng)力技術(shù)的產(chǎn)生,主要源于當(dāng)時(shí)的社會(huì)生產(chǎn)的直接推動(dòng)和當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)的長期孕育．英國資產(chǎn)階級(jí)革命為資本主義的發(fā)展掃清了道路，在工廠手工業(yè)的迅速發(fā)展中，社會(huì)需要促使了早期蒸汽機(jī)的問世．在十六世紀(jì)末和十七世紀(jì)初，包爾塔進(jìn)行了蒸汽壓力實(shí)驗(yàn)，托里拆利和巴斯噶等進(jìn)行了大氣壓力實(shí)驗(yàn)，那末格里凱進(jìn)行了真空作用實(shí)驗(yàn)．這三大實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的相繼形成，使人們得以從實(shí)驗(yàn)上開始認(rèn)識(shí)蒸汽、大氣和真空的相互作用．而這些重大的實(shí)驗(yàn)成果也就為早期蒸汽動(dòng)力技術(shù)的產(chǎn)生奠定了牢固的實(shí)驗(yàn)科學(xué)基礎(chǔ)． 　　最先把蒸汽動(dòng)力技術(shù)的設(shè)想付諸實(shí)施的，是法國著名物

14、理學(xué)家、工程師巴本（Denis Papin 1647-1712）．從1674年開始，巴本即致力于蒸汽泵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)研究與理論探索，他從歐洲當(dāng)時(shí)的煉鐵場廣泛使用的那種活塞式風(fēng)箱中受到啟發(fā)，認(rèn)為有可能把風(fēng)箱變?yōu)槠?，而把風(fēng)箱中的活塞變?yōu)槠字械幕钊趯?shí)驗(yàn)時(shí)，他先將汽缸的底部注入少量的水，再把汽缸放到火上加熱．當(dāng)汽缸內(nèi)的水沸騰后，蒸汽即推動(dòng)活塞慢慢上升；然后，又把火從汽缸下抽掉，汽缸內(nèi)的蒸汽即慢慢冷凝．由于蒸汽的冷凝，汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空，在大氣壓力的推動(dòng)之下，活塞又慢慢下降．通過這一實(shí)驗(yàn)，使巴本認(rèn)識(shí)到，利用蒸汽壓力、大氣壓力、真空作用的交互作用，完全可以推動(dòng)汽缸內(nèi)的活塞及其活塞桿作往

15、返的直線運(yùn)動(dòng)．而這種運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力可以帶動(dòng)其他機(jī)械的運(yùn)動(dòng)．在發(fā)明帶有活塞的蒸汽泵之后，考慮到蒸汽壓力大可能會(huì)使汽缸爆炸，巴本又在1680年發(fā)明了安全閥．這樣，第一臺(tái)可以把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的實(shí)驗(yàn)型的蒸汽泵，就于1680年在英國試驗(yàn)成功了． 　　繼巴本之后，在近代蒸汽動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展中做出重要貢獻(xiàn)的是英國機(jī)械工程師賽維利（T.Savery 1650-1715）．賽維利的蒸汽泵的設(shè)計(jì)原理源于包爾塔的蒸汽力原理．他的蒸汽泵的主要構(gòu)件，是汽缸與鍋爐．賽維利的汽缸與巴本的汽缸很不相同．賽維利的汽缸未采用活塞，只是在其中接有吸水管、排水管和進(jìn)汽管．當(dāng)蒸汽從鍋爐經(jīng)過汽管進(jìn)入汽缸后即使這部分蒸汽冷卻，而冷

16、卻后造成的真空就把礦井中的水從吸水管中吸進(jìn)來，此時(shí)再將蒸汽注入汽缸，這部分進(jìn)入汽缸的蒸汽所產(chǎn)生的壓力就把水從排水管中排放出來．后來，賽維利研究了巴本的蒸汽泵，在他的蒸汽泵中也采用了安全閥．1695年，賽維利制造出了幾臺(tái)這樣的蒸汽泵．這是近代蒸汽動(dòng)力技術(shù)的第二次突破． 　　后來，紐可門研究了賽維利蒸汽泵，他認(rèn)為賽維利蒸汽泵有兩大缺點(diǎn)．一大缺點(diǎn)是熱效率太低．紐可門在設(shè)計(jì)上作了重要革新：他不讓冷卻水直接進(jìn)入汽缸，而是把冷卻水通過一個(gè)細(xì)小的龍頭向汽缸內(nèi)進(jìn)行噴濺．另一大缺點(diǎn)是賽維利蒸汽泵基本上還是一種水泵，而不是典型的動(dòng)力機(jī)．針對這一點(diǎn)，他在賽維利蒸汽泵中引入了巴本的活塞裝置，這樣蒸汽壓力、大氣壓力和

17、真空即可在交互作用下推動(dòng)活塞裝置，蒸汽壓力、大氣壓力和真空即可在交互作用下推動(dòng)活塞作往復(fù)式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)．而這種機(jī)械運(yùn)動(dòng)一旦傳遞出去蒸汽泵也就成為了蒸汽機(jī)． 　　由于進(jìn)行了上述三次研究和革新，一臺(tái)近代蒸汽機(jī)的完整藍(lán)圖基本上設(shè)計(jì)出來了．1705年，紐可門、考利和賽維利一道，終于試制出了第一臺(tái)真正算得上是動(dòng)力機(jī)的蒸汽機(jī)． 　　從巴本蒸汽泵到紐可門蒸汽機(jī)的早期蒸汽動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展，已最初向人類社會(huì)預(yù)告了即將興起的第一次工業(yè)革命的信息，特別是預(yù)告了蒸汽時(shí)代的即將到來． 　　在工業(yè)革命中，大量的發(fā)動(dòng)機(jī)被應(yīng)用，這促使作為機(jī)械員的瓦特對改進(jìn)蒸汽機(jī)產(chǎn)生了興趣．瓦特自1764年開始改進(jìn)紐可門蒸汽機(jī)的工作．他回憶

18、說："當(dāng)年格拉斯哥大學(xué)把修理一臺(tái)紐可門蒸汽機(jī)的任務(wù)交給我．在修理的過程中，我深感它的不足，所以決心動(dòng)手研制一種性能較好的蒸汽機(jī)．" 瓦特當(dāng)時(shí)告訴記者，紐可門蒸汽機(jī)有兩大缺點(diǎn)：燃料耗量大而效率低，另外就是它只能作往返的直線動(dòng)作．因此，除了用于礦井抽水之外，紐可門蒸汽機(jī)沒有其他用途了，而它浪費(fèi)的蒸汽可達(dá)八成以上． 　　經(jīng)過一番努力，瓦特發(fā)現(xiàn)了紐可門蒸汽機(jī)效率低的原因與解決方法：既然蒸汽具有彈性，只要把汽缸和另一個(gè)容器相連接，讓蒸汽接入其中，就不需一再冷卻汽缸，浪費(fèi)了許多熱量了． 　　瓦特緊接著設(shè)計(jì)了一個(gè)與汽缸分離的冷凝器，并在汽缸外面加了絕熱套，使汽缸保持在高溫工作狀態(tài)．一臺(tái)運(yùn)作正常的蒸汽機(jī)終

19、于"出爐"了！ 　　在缺乏資金的情況下，瓦特當(dāng)時(shí)向一名工廠老板貸款，但由于機(jī)件陳舊不合標(biāo)準(zhǔn)，冷凝器因蒸汽機(jī)不斷從活塞旁漏汽而無法正常操作，使得工廠老板停止對他的資助． 　　幸好瓦特得到著名鐵商博爾頓的賞識(shí)，出資與他成立了博爾頓-瓦特公司，讓他在無后顧之憂的情況下，專心從事蒸汽機(jī)的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)． 　　瓦特在新設(shè)計(jì)的蒸汽機(jī)上安裝曲軸、連桿等器件，使它更為自動(dòng)化．這些重大的改進(jìn)，使工廠和交通運(yùn)輸?shù)确矫娑寄苁褂谜羝麢C(jī)．因此蒸汽動(dòng)力的巨大潛能被逐漸的發(fā)掘了出來． 　　紐可門蒸汽機(jī)問世以后，就被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)．但是在世界上引起重大變革的是瓦特蒸汽機(jī)． 　　當(dāng)然，瓦特蒸汽機(jī)的歷史影

20、響是在它問世后半個(gè)多世紀(jì)內(nèi)逐漸發(fā)生的．然而，它的歷史影響正是以它的發(fā)明問世為歷史起點(diǎn)的．從八十年代初開始，以蒸汽機(jī)為主要標(biāo)志的第一次工業(yè)革命，首先在英國，然后在西方各國迅猛發(fā)展起來．在生產(chǎn)方式上，瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明，為最終實(shí)現(xiàn)由工場手工業(yè)向機(jī)器大工業(yè)的變革提供了強(qiáng)大的杠桿．自此之后，首行在英國，其后在法國、德國、荷蘭、瑞典等國家，都先后實(shí)現(xiàn)了由工場手工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器大工業(yè)的這場生產(chǎn)方式的大變革．由于生產(chǎn)方式的變革，整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)面貌也為之一新．當(dāng)瓦特蒸汽機(jī)革新成功以后，英國當(dāng)時(shí)正急切需要?jiǎng)恿Φ牡谝淮喂I(yè)革命得到了適用廣泛的強(qiáng)大的動(dòng)力機(jī)，從此，第一次工業(yè)革命以更加迅猛的聲勢向前發(fā)展． 　　采礦業(yè)，

21、紡織業(yè)和冶金業(yè)是當(dāng)時(shí)的工業(yè)革命的主要行業(yè)．在采礦業(yè)中，1783年，英國著名的康沃爾采礦中心的所有紐可門蒸汽機(jī)幾乎全部為瓦特蒸汽機(jī)的取代．隨后，在其他金屬礦區(qū)、在煤礦，原有的紐可門蒸汽機(jī)也相繼被瓦特蒸汽機(jī)所取代． 　　在紡織業(yè)中，1785年，諾定昂郡建立了英國的第一座蒸汽紡織廠．由于采用瓦特蒸汽機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，使紡織廠打破了必須建在河谷地區(qū)的地理?xiàng)l件的限制，使紡織業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期． 　　在冶金業(yè)中，從1790年開始，許多煉鐵廠相繼采用蒸汽機(jī)來開動(dòng)更大的鼓風(fēng)機(jī)，來為更大的高爐提供更大的風(fēng)力．在此之前，煉鐵工人達(dá)比已在1780年發(fā)明焦炭煉鐵法．新的燃料加上新的動(dòng)力，使高爐越建越大，產(chǎn)量

22、越來越高．1788年，英國的生鐵產(chǎn)量為61300噸，而在各煉鐵廠相繼采用蒸汽機(jī)后，到了1796年，英國的生鐵產(chǎn)量即猛增到125000噸． 　　由于社會(huì)生產(chǎn)對瓦特蒸汽機(jī)制需求量越來越大，這也使以蒸汽機(jī)的制造為主體的機(jī)器制造業(yè)也隨之發(fā)展起來．自此之后，車床、刨床、鉆床、磨床等各種機(jī)床制造工業(yè)以及紡織，采礦、冶金、運(yùn)輸?shù)雀鞣N工種工作機(jī)的制造業(yè)也相應(yīng)地發(fā)展起來．以農(nóng)業(yè)機(jī)械為例，在十八世紀(jì)末和十九世紀(jì)初，在英國的許多大農(nóng)場就相繼出現(xiàn)了播種機(jī)、收割機(jī)、打谷機(jī)、割草機(jī)等多種農(nóng)業(yè)機(jī)械．盡管這些最農(nóng)業(yè)機(jī)械都是以人力或畜力為動(dòng)力的，但它們卻是瓦特蒸汽機(jī)在推動(dòng)第一次工業(yè)革命的深入發(fā)展中結(jié)出的技術(shù)果實(shí)．這說明，第

23、一次工業(yè)革命的風(fēng)暴不但在工業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展，而且迅速地波及到工業(yè)以外的其他領(lǐng)域． 　　另外，在科學(xué)技術(shù)上，在生產(chǎn)關(guān)系上，瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明也起到了重要作用．瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明，第一次大規(guī)模地把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這就直接推動(dòng)了科學(xué)、熱力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化方面的基礎(chǔ)理論的研究，同時(shí)了直接推動(dòng)了紡織、采礦、冶金、機(jī)械等各類技術(shù)科學(xué)的發(fā)展． 　　瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明，也為生產(chǎn)關(guān)系的革命提供了有力的杠桿．自此之后，由于機(jī)械大工業(yè)的迅速發(fā)展，社會(huì)日益分成兩大明顯對立的階段：無產(chǎn)階級(jí)和資產(chǎn)階級(jí)．機(jī)器大工業(yè)反無產(chǎn)階級(jí)一次又一次拋向街頭，無產(chǎn)階級(jí)革命也就一次又一次發(fā)生，從而把西歐一些主要資本主義國有推向了一個(gè)新的社會(huì)發(fā)展階段．