Przez kilka stuleci fizycyprzyjęto, że temperatura zależy od obecności w gazach niewidzialnej i nieważkiej substancji kalorycznej. Przedstawiono wiele teorii wyjaśniających jej ruch w materii i między różnymi przedmiotami. Tylko M.V. Łomonosow był w stanie wyjaśnić prawdziwą naturę materii, tworząc molekularno-kinetyczną teorię gazów. W swoich argumentach i obliczeniach był w stanie udowodnić, że nie ma charakteru kalorycznego. Temperatura zależy od prędkości chaotycznego ruchu cząsteczek. Wprowadził pojęcie energii wewnętrznej, a także wyjaśnił, jak zmienia się ona w prawdziwym procesie.
Jakie argumenty podał M.V. Lomonosov, aby udowodnić molekularną teorię kinetyczną gazów
Najpierw spekulowałeś, żew przyrodzie nie ma kalorii; spotkał się z potężnym oporem czcigodnych naukowców z tego okresu. Wszyscy uznali obecność kaloryczności, ale początkujący badacz nie. Następnie na jednym ze spotkań z fizykami niemieckimi i angielskimi powiedziano: „Drodzy nauczyciele. Skąd ta krowa pochodzi od krowy? Zjadła zimną trawę, a potem jej ciało rozgrzało się z powodu faktu, że w jej wnętrzu nastąpiła zmiana wewnętrznej energii. Skąd to się wzięło? Pochodzenie ciepła w ciele tłumaczy się tym, że trawa ma energię chemiczną, którą ciało zwierzęcia przekształciło w to ciepło. Obserwujemy więc zjawisko przejścia energii z jednego stanu do drugiego. ” Słuchali go, zadawali dziesiątki pytań. W wyniku dyskusji sformułowano również prawo zmiany energii (zwane jest również prawem zachowania energii), które zostało uznane przez wszystkich obecnych. Później opublikowano niewielki zbiór hipotez, który był pierwszym wydaniem rozpoznającym molekularną teorię kinetyczną gazów.
Jaka jest teoria M.V. Lomonosov
Dziś wydaje się, że w termodynamice wszystkologiczny. Należy jednak pamiętać, że od pierwszych założeń do dnia dzisiejszego minęło ponad 250 lat. Francuski badacz J. Charles odkrył prawo proporcjonalności wzrostu ciśnienia wraz ze wzrostem temperatury gazu. Następnie wyjaśnił zmianę energii wewnętrznej gazu po podgrzaniu. Wyprowadził swoją formułę. Jego badania 20 lat później kontynuował Gay-Lussac, który badał ogrzewanie gazu pod stałym ciśnieniem. Zaobserwował, jak tłok umieszczony w szklanym cylindrze zmienia swoje położenie podczas ogrzewania i chłodzenia. Tutaj był bliski odkrycia pojęcia stałej gazowej. Nie skorzystał z badań, które Robert Boyle przeprowadził 140 lat wcześniej. Dopiero praca Mariotte'a, wykonana później i sformułowana w prawie Boyle-Mariotte'a, pomogła Benoit Paul Emile Clapeyron sformułować pierwszą koncepcję równania stanu dla gazu doskonałego.
40 lat później D.I.Mendelejew uzupełnił równanie stanu wynikami swoich badań. Teraz prawo Cliperona-Mendelejewa jest podstawą termodynamiki na całym świecie. Matematycznie określa zmianę energii wewnętrznej na podstawie temperatury gazu. Odkrycia podstawowych praw zostały potwierdzone praktyką. Powstały silniki cieplne działające w cyklach termodynamicznych Otto, Diesel, Trinkler i innych naukowców.
Dopiero na początku XX wieku uogólniono doświadczenia poprzedników i powstały podręczniki z zakresu fizyki molekularnej i termodynamiki technicznej, które harmonijnie i logicznie przedstawiały cały zestaw odkryć.
pV = mRT
Dzisiaj podczas wyprowadzania wszelkich zależnościstosuje się równanie stanu gazu doskonałego. Nikt nie jest zdezorientowany zawartymi w nim parametrami, które mają dobrze zdefiniowane pojęcia. Wnioski z podstawowego prawa gazowego podają kolejną ważną formułę charakteryzującą zmianę energii wewnętrznej:
dU = cvDT,
tutaj dU jest różniczką zmiany wewnętrznejenergia, a cv to pojemność cieplna gazu przy stałej objętości. W wyniku rozważań o naturze stałej gazowej R stwierdzono, że charakteryzuje ona pracę gazu przy stałym ciśnieniu.
