二、热容量
① 德莫尔沃、拉瓦锡、贝尔托莱和富尔克罗在《化学命名法》(Methó dedeNomenclatureChimique )(巴黎, 1787 年,pp.30f.)中用“热质”(caloric)这个术语代替了“热的物质”(matter of heat)的旧用语。
在布莱克之前,人们普遍认为,为使任何物体的温度升高所需的热量与该物体的密度成正比,或用现代的术语来说,等重量的一切物体的热容量总是相等的。大约在 1760 年,布莱克开始仔细考虑这种见解。他知道,华伦海特曾在各种温度下把水和水银混合起来,发现水银的加热和冷却效应仅为同体积水的三分之二,而水银的密度却是水的十三倍。伯尔哈韦曾报告了这一结果。布莱克考虑了这一结果,得出结论:“不同物质为了达到彼此平衡而降温或同等程度地升温时所必须接受的热量并非与每种物质的量成正比,而是广泛地与其他多种因素成正比。”华伦海特的实验当时启发布莱克把其他物质的加热和冷却效应与一定量水的加热或冷却效应进行比较。这种方法导致现代的比热制。布莱克把如此对于各种物质得到的值称为“对于热的容量”。鲁宾逊这样描述布莱克的方法:“布莱克博士通过混合两个温度不同但质量相等的物体,估算了这种容量;然后指出,它们的容量与每个物体因混合而发生的温度变化成反比。例如,1 磅温度为 150°的金被突然与一磅温度为 50°的水相混合,水温升高到接近 55°。于是,金的容量与等量水的容量之比就是 5∶95,即 1∶19;因为金失去了 95°而水得到了 5°”
(Lecturse,I,p.506)。
今天所用的混合法即是由这种方法发展而来的,只是现在质量是不同的,并且引入了许多技术上的改良。从本质上说,作为一种精密的科学程序的量热术是由布莱克创始的。名为“对于热的容量”的“比热”观念实质上也是他提出的。