Τι σημαίνουν οι εσωτερικές αλλαγές ενέργειας;

Για πολλούς αιώνες επιστήμονες της φυσικήςΘεωρήθηκε ότι η θερμοκρασία καθορίζεται από την παρουσία στα αέρια της αόρατης και αβλαβούς ουσίας της θερμότητας. Πολλές θεωρίες έχουν προταθεί, εξηγώντας την κίνηση του μέσα στην ύλη και ανάμεσα σε διαφορετικά αντικείμενα. Μόνο M.V. Ο Lomonosov ήταν σε θέση να εξηγήσει την πραγματική φύση της ύλης, δημιουργώντας μια μοριακή-κινητική θεωρία των αερίων. Στα επιχειρήματά του και στους υπολογισμούς του, κατάφερε να αποδείξει ότι δεν υπάρχει θερμότητα στη φύση. Η θερμοκρασία εξαρτάται από την ταχύτητα της χαοτικής κίνησης των μορίων. Εισήγαγε την έννοια της εσωτερικής ενέργειας και εξήγησε επίσης πώς αλλάζει στην πραγματική διαδικασία.

Ποια ήταν τα επιχειρήματα που οδήγησαν την MV Lomonosov για την απόδειξη της μοριακής-κινητικής θεωρίας των αερίων

Εκφράζοντας για πρώτη φορά την υπόθεση αυτήδεν υπάρχει θερμότητα στη φύση, γνώρισε μια ισχυρή αντίσταση από τους σεβάσους επιστήμονες εκείνης της περιόδου. Όλοι αναγνώρισαν την παρουσία θερμότητας και ο αρχικός ερευνητής - όχι. Στη συνέχεια, σε συνάντηση με γερμανούς και βρετανούς φυσικούς, αναφέρθηκαν τα εξής: "Αγαπητοί καθηγητές. Από πού προέρχεται το θερμιδικό στο σώμα της αγελάδας; Έφαγε το κρύο χόρτο και έπειτα το σώμα της θερμαίνεται από το γεγονός ότι μέσα από τις εσωτερικές της αλλαγές ενέργειας συνέβησαν. Από πού προήλθε; Και η προέλευση της θερμότητας στο σώμα εξηγείται από το γεγονός ότι το χορτάρι έχει χημική ενέργεια, την οποία το σώμα του ζώου μετατρέπεται σε αυτή τη θερμότητα. Ως εκ τούτου, παρατηρούμε το φαινόμενο της μεταφοράς ενέργειας από το ένα κράτος στο άλλο ». Ακούστηκε, ζήτησε δεκάδες ερωτήσεις. Ως αποτέλεσμα της συζήτησης, διαμορφώθηκε επίσης ο νόμος της ενεργειακής αλλαγής (ονομάζεται επίσης ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας), ο οποίος αναγνωρίστηκε από όλους τους παρόντες. Αργότερα, δημοσιεύτηκε μια μικρή συλλογή υποθέσεων, η οποία ήταν η πρώτη δημοσίευση όπου αναγνωρίστηκε η μοριακή-κινητική θεωρία των αερίων.

Τι έδωσε στους ερευνητές τη θεωρία της MV. Lomonosov

Σήμερα φαίνεται ότι στη θερμοδυναμική όλαείναι λογικό. Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι έχουν περάσει περισσότερα από 250 χρόνια από τις πρώτες παραδοχές μέχρι σήμερα. Ο Γάλλος ερευνητής J. Charles ανακάλυψε το νόμο της αναλογικότητας της αύξησης της πίεσης με την αύξηση της θερμοκρασίας του αερίου. Στη συνέχεια εξήγησε την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια του αερίου όταν θερμαίνεται. Πήρε τη φόρμουλα του. Η έρευνά του σε 20 χρόνια συνέχισε ο Gay-Lussac, ο οποίος διερεύνησε τη θέρμανση του αερίου υπό συνεχή πίεση. Παρακολούθησε καθώς το έμβολο, που βρίσκεται μέσα στον γυάλινο κύλινδρο, αλλάζει τη θέση του όταν θερμαίνεται και ψύχεται. Εδώ ήρθε πολύ κοντά στην ανακάλυψη της έννοιας της σταθεράς αερίου. Δεν χρησιμοποίησε την έρευνα που έκανε ο Robert Boyle πριν από 140 χρόνια. Μόνο εργάζονται Mariotte έκανε αργότερα και διατυπώνονται στο νόμο του Boyle βοήθησε Benoît Paul Émile Clapeyron διατύπωσε την πρώτη έννοια της εξίσωσης της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου.

Μετά από 40 χρόνια D.I. Ο Mendeleev συμπλήρωσε την εξίσωση του κράτους με τα αποτελέσματα των σπουδών του. Τώρα ο νόμος του Kliperon-Mendeleev είναι η βάση της θερμοδυναμικής όλου του κόσμου. Καθορίζει μαθηματικά την αλλαγή της εσωτερικής ενέργειας από τη θερμοκρασία του αερίου. Η ανακάλυψη βασικών νόμων επιβεβαιώθηκε επίσης από την πρακτική. Δημιουργήθηκαν θερμικές μηχανές που λειτουργούν στους θερμοδυναμικούς κύκλους του Otto, Diesel, Trinkler και άλλων επιστημόνων.

Μόνο στις αρχές του 20ου αιώνα γεννήθηκε η εμπειρία των προκατόχων και γράφτηκαν εγχειρίδια για τη μοριακή φυσική και την τεχνική θερμοδυναμική, τα οποία αρμονικά και λογικά έφεραν το σύνολο των ανακαλύψεων.

Λίγα λόγια για το νόμο του ιδανικού αερίου

pV = mRT

Σήμερα, όταν εξάγονται τυχόν εξαρτήσειςΧρησιμοποιείται η εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου. Κανείς δεν είναι ντροπιασμένος από τις παραμέτρους που εισέρχονται σε αυτό, οι οποίες έχουν σαφείς έννοιες. Τα συμπεράσματα από τον βασικό νόμο για το φυσικό αέριο δίνουν έναν άλλο σημαντικό τύπο που χαρακτηρίζει τη μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας:

dU = cvDT,

εδώ dU είναι η διαφορά της διακύμανσης της εσωτερικήςενέργεια, και cv είναι η ειδική θερμότητα του αερίου σε έναν σταθερό όγκο. Ως αποτέλεσμα της συζήτησης σχετικά με τη φύση της σταθεράς αερίου R, διαπιστώνεται ότι χαρακτηρίζει τη λειτουργία του αερίου σε σταθερή πίεση.