Mida tähendab siseenergia muutus

Mida tähendab siseenergia muutus
Mida tähendab siseenergia muutus
Anonim

Füüsikud on mitu sajandit eeldanud, et temperatuuri määrab nähtamatu ja märkamatu kalorisisaldusega aine gaasides. Selle liikumise selgitamiseks mateerias ja erinevate objektide vahel on esitatud palju teooriaid. Ainult M. V. Lomonosov suutis aine tegelikku olemust selgitada, luues gaaside molekulaarkineetilise teooria. Oma arutlustes ja arvutustes õnnestus tal tõestada, et looduses pole kaloreid. Temperatuur sõltub molekulide kaootilise liikumise kiirusest. Ta tutvustas siseenergia mõistet ja selgitas ka, kuidas see reaalses protsessis muutub.

sisemise energia muutus
sisemise energia muutus

Milliseid argumente esitas M. V. Lomonosov tõestab gaaside molekulaarkineetika teooriat

Väljendades esimest korda oletust, et looduses kaloreid ei eksisteeri, tabas ta selle perioodi auväärsete teadlaste jõulist vastupanu. Nad kõik tundsid kalorite olemasolu ära, kuid algaja uurija mitte. Siisühel kohtumisel saksa ja inglise füüsikutega öeldi järgmist: „Kallid õpetajad. Kust tuli lehma keha kalorikogus? Ta sõi külma rohtu ja siis ta keha soojenes, sest tema sisemuses toimus sisemine energia muutus. Kust see tuli? Ja soojuse teket kehas seletatakse sellega, et rohus on keemilist energiat, mille looma keha on selleks soojuseks muutnud. See tähendab, et me jälgime energia ülemineku ühest olekust teise nähtust. Teda kuulati ja küsiti kümneid küsimusi. Arutelu tulemusena sõnastati ka energia muutumise seadus (seda nimetatakse ka energia jäävuse seaduseks), mida tunnustasid kõik kohalviibijad. Hiljem avaldati väike hüpoteeside kogumik, mis oli esimene väljaanne, kus tunnustati gaaside molekulaarkineetiline teooria.

gaasi siseenergia muutus
gaasi siseenergia muutus

Mida tegi teooria M. V. Lomonosov

Täna tundub, et termodünaamikas on kõik loogiline. Kuid tuleb meeles pidada, et esimestest oletustest tänapäevani on möödunud üle 250 aasta. Prantsuse teadlane J. Charles avastas rõhu kasvu proportsionaalsuse seaduse gaasi temperatuuri tõusuga. Seejärel selgitas ta gaasi siseenergia muutumist kuumutamisel. Mõtlesin oma valemi välja. Tema uurimistööd jätkas 20 aastat hiljem Gay-Lussac, kes uuris gaasi kuumutamist konstantsel rõhul. Ta jälgis, kuidas klaassilindri sisse asetatud kolb soojendamisel ja jahutamisel oma asendit muudab. Siin jõudis ta lähedale gaasi mõiste avastamiselekonstantne. Ta ei kasutanud ära uuringuid, mille Robert Boyle oli teinud 140 aastat varem. Ainult Mariotte'i töö, mis tehti hiljem ja sõnastas Boyle'i-Mariotte'i seaduses, aitas Benoit Paul Emile Clapeyronil sõnastada ideaalse gaasi olekuvõrrandi esimese kontseptsiooni.

40 aasta pärast on D. I. Mendelejev täiendas olekuvõrrandit oma uurimistöö tulemustega. Nüüd on Klaiperoni-Mendelejevi seadus termodünaamikute aluseks kogu maailmas. See määrab matemaatiliselt siseenergia muutuse gaasi temperatuurist. Põhiseaduste avastusi kinnitas ka praktika. Loodi soojusmootorid, mis töötavad Otto, Diisli, Trinkleri ja teiste teadlaste termodünaamilistel tsüklitel.

energia muutumise seadus
energia muutumise seadus

Paar sõna ideaalse gaasi oleku seaduse kohta

pV=mRT

Täna kasutatakse mis tahes sõltuvuste tuletamisel ideaalse gaasi olekuvõrrandit. Kedagi ei aja segadusse selles sisalduvad parameetrid, millel on täpselt määratletud mõisted. Gaasi põhiseaduse järeldused annavad veel ühe olulise siseenergia muutust iseloomustava valemi:

dU=cvDT,

siin dU on siseenergia diferentsiaalne muutus ja cv on gaasi soojusmahtuvus konstantsel ruumalal. Gaasikonstandi R olemuse üle arutlemise tulemusena leiti, et see iseloomustab töödgaas konstantsel rõhul.

Soovitan: