湯姆森-貝特洛原理（Thomsen-Berthelot principle）是化學發展史上關於熱力學方面的一個假設。1854年丹麥化學家尤利烏斯·湯姆森首先提出了這一原理，他認為所有自發的化學反應都伴隨著熱的產生。
基本介紹
- 中文名：湯姆森-貝特洛原理
- 外文名：Thomsen-Berthelot principle
- 學科：物理
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歷史背景
1864年法國化學家馬塞林·貝特洛再次獨立提出了它，並強調自發的化學反應會趨向於放出熱量最多的方向進行。這一假設解釋了一些化學反應，但是在自發發生的吸熱反應和可逆反應的解釋方面遇到了困難。1875年貝特洛對這一原理進行了修正，提出了體系作出的最大功的概念。1876年約西亞·吉布斯和1882年德國科學家赫爾曼·亥姆霍茨分別證實了化學反應並非趨於放出最大熱量，而是趨於產生最大功，即使得體系的自由能趨於最小，從而否定了這個假設。
熱化學
在熱力學中，吉布斯自由能或亥姆霍茲自由能基本上是“自由”或可用於外部工作的化學反應的能量。從歷史上看，“自由能”是古代化學家用來描述引起化學反應的“力”的熱化學術語“親和力”的更先進和準確的替代品。該術語至少可以追溯到1250年Albertus Magnus的時代。
根據諾貝爾化學家和化學工程學教授Ilya Prigogine的說法：“由於牛頓的力學概念解釋了運動，化學家們想要一個類似的'驅動力'概念用於化學變化？為什麼會發生化學反應，為什麼它們會在某些點停止？化學家稱之為“力”，導致化學反應的親和力，但它缺乏明確的定義。
在整個18世紀，關於熱和光的主流觀點是由Isaac Newton提出的，稱為“牛頓假說”，其中指出光和熱是由其他形式的物質吸引或排斥的物質形式，類似於引力或化學親和力的力。
在19世紀，法國化學家Marcellin Berthelot和丹麥化學家Julius Thomsen試圖利用反應熱來量化化學親和力。1875年，在對大量化合物的反應熱量進行量化後，Berthelot提出了“最大限度工作原理”，其中所有化學變化都在沒有外部能量干預的情況下發生，傾向於生成物體或釋放出來的物體系統。
熱力學
隨著1950年代和60年代前兩個熱力學定律的發展，反應熱和與這些過程相關的工作被賦予了更精確的數學基礎。1876年，威拉德·吉布斯在他的300頁“關於異質物質的平衡”中統一了所有這些。例如，假設我們有一個通用的熱力學系統，稱為“主要”系統，我們將其機械連線到“可逆工作源”。可逆工作源是一種系統，當它工作或完成工作時，不會改變其熵。因此它不是熱力發動機並且不會因摩擦或熱交換而消散。一個簡單的例子是無摩擦彈簧，或重力場中滑輪上的重物。進一步假設，我們將主系統熱連線到第三個系統，即“可逆熱源”。可逆熱源可以被認為是其中所有變換都是可逆的熱源。
