五、绝对零度

欧文从测定冰的比热中产生了一个独创性的想法，即尝试计算温度的绝对零度。下面是他对这方法的描述：“如果一个物体的固态和液态的热量 x 完全相等，即在发生物态变化时〔在测温液体中〕产生同样的膨胀，或者说， 它们的凝固点处于同样可感热度〔温度〕上，那么，该物体在物态变化时变热或变冷〔绝对热函变化〕的度数即为固液两态的热容量之比。现设两物态的热量为 100。如果固态的热容量与液态的热容量之比⋯⋯为 1∶2，则该物体在液态时的热必定两倍于冷〔固态〕时的热，即必定有 100 度的热变成了潜热。如果热容量之比为 1∶3，则该物体在液态时的全部热必定为 300，其中潜热为 200。⋯⋯一般他说，如果固态时的全部热为 100，那么，在液态时的潜热将等于固液两态热容量之差除以表示固态热容量的数，再乘以固态时的全部热”（Essays，pp.117—118）。欧文的儿子把这一命题用数学式表达了出来：若 a 和 b 分别为水和冰的比热，l 为冰熔解的潜热，x 为“用度数表示的固体的绝对热”，则有

l =  b − a × x

(Essays, p.122)

 b 

用欧文自己采用的冰的比热的值（0.8）代入，我们有

140 = 0.8 - 1 × x

0.8

由此可得 x=-140×4=-560，它给出绝对零度为-528°F，——欧文没有提到过这个结果，他只给出他父亲所得到的数字-900°（Essays， pp.127 和137）。很可能他是从对冰的比热的其他测定结果中得出这个数字的。欧文还把这一方法应用于溶解和化学反应中的热，他认为这样的热也是潜热。他还根据向水中加入硫酸时所放出的热以及这两种物质的比热得出了和冰与水的情形里相同的绝对零度值-900°F（Essays，p.127）。

克劳福德还把这种方法应用于获得“脱燃素空气”和“可燃空气”燃烧时的热数据，得到了绝对零度的值为-1500 ° F （ Experi- ments and Observations on Animal Heat，2nded.，1788，p.267）。

小欧文所引用的冰的比热值为 0.9（Essags，p.55），他存疑地把这个数值归之于克劳福德，并用这个数据计算出冰在 32°F 时的 绝对热为 1260

°（同上书，p.122）。

加多林也研究了这个问题。他根据布莱克对冰溶解的潜热的估值 147°

F和维尔克对融雪吸收的潜热的估值72 1 ℃进行计算, 并取 9

6 10

为冰的比热，

结果发现，按照这些数据，温度的零度应当是-817℃或-722℃，而他的实验则表明-800.6℃。但是，后来他估计雪的比热是 0.52，这样，温度的零度似乎是-170.6℃，而用蜡进行的类似测定显示温度的零度值为-480℃（Nova Acta Reg.Soc.Sci.Upsala，1792，Vol.V，I）。加多林从这些结果的不一致得出结论：这种方法是不能令人满意的，物质的比热可能随其温度而变化，但不与它们的总热量成比例。