Per diversi secoli, i fisici hanno ipotizzato che la temperatura sia determinata dalla presenza di una sostanza calorica invisibile e imponderabile nei gas. Molte teorie sono state avanzate per spiegare il suo movimento all'interno della materia e tra oggetti diversi. Solo M. V. Lomonosov è stato in grado di spiegare la vera natura della materia creando la teoria cinetica molecolare dei gas. Nei suoi ragionamenti e calcoli, è riuscito a dimostrare che non esiste una natura calorica. La temperatura dipende dalla velocità del movimento caotico delle molecole. Ha introdotto il concetto di energia interna e ha anche spiegato come cambia in un processo reale.
Quali argomenti ha fatto M. V. Lomonosov per dimostrare la teoria cinetica molecolare dei gas
Dopo aver espresso per la prima volta il presupposto che in natura non esiste calorico, incontrò una potente resistenza da parte di venerabili scienziati di quel periodo. Tutti hanno riconosciuto la presenza del calorico, ma il ricercatore novizio no. Quindiin uno degli incontri con fisici tedeschi e inglesi si diceva: “Cari insegnanti. Da dove viene il calorico nel corpo della mucca? Mangiò l'erba fredda, e poi il suo corpo si riscaldò perché c'era un cambiamento nell'energia interna nelle sue viscere. Da dove proviene? E l'origine del calore nel corpo è spiegata dal fatto che l'erba ha energia chimica che il corpo dell'animale ha convertito in questo calore. Ciò significa che stiamo osservando il fenomeno del passaggio di energia da uno stato all' altro. È stato ascoltato e fatto decine di domande. A seguito della discussione è stata formulata anche la legge di variazione dell'energia (chiamata anche legge di conservazione dell'energia), che è stata riconosciuta da tutti i presenti. Successivamente fu pubblicata una piccola raccolta di ipotesi, che fu la prima edizione in cui fu riconosciuta la teoria cinetica molecolare dei gas.
Che cosa ha fatto la teoria di M. V. Lomonosov
Oggi sembra che tutto sia logico in termodinamica. Ma va ricordato che sono passati più di 250 anni dalle prime ipotesi ai giorni nostri. Il ricercatore francese J. Charles ha scoperto la legge di proporzionalità della crescita della pressione all'aumentare della temperatura del gas. Ha poi spiegato il cambiamento nell'energia interna di un gas quando riscaldato. Ho inventato la mia formula. La sua ricerca è stata continuata 20 anni dopo da Gay-Lussac, che ha studiato il riscaldamento di un gas a pressione costante. Osservò come un pistone posto all'interno di un cilindro di vetro cambia posizione quando viene riscaldato e raffreddato. Qui si avvicinò alla scoperta del concetto di gascostante. Non ha approfittato della ricerca che Robert Boyle aveva fatto 140 anni prima. Solo il lavoro di Mariotte, svolto in seguito e formulato nella legge di Boyle-Mariotte, aiutò Benoit Paul Emile Clapeyron a formulare il primo concetto dell'equazione di stato dei gas ideali.
Dopo 40 anni, D. I. Mendeleev ha integrato l'equazione di stato con i risultati della sua ricerca. Ora la legge di Klaiperon-Mendeleev è la base per i termodinamici di tutto il mondo. Determina matematicamente la variazione di energia interna dalla temperatura del gas. Le scoperte delle leggi fondamentali sono state confermate anche dalla pratica. Sono stati creati motori termici che operano sui cicli termodinamici di Otto, Diesel, Trinkler e altri scienziati.
Qualche parola sulla legge dello stato del gas ideale
pV=mRT
Oggi, quando si derivano dipendenze, viene utilizzata l'equazione di stato del gas ideale. Nessuno è confuso dai parametri in esso contenuti, che hanno concetti ben definiti. Le conclusioni della legge di base sui gas forniscono un' altra importante formula che caratterizza il cambiamento nell'energia interna:
dU=cvDT,
qui dU è la variazione differenziale dell'energia interna e cv è la capacità termica del gas a volume costante. Come risultato del ragionamento sulla natura della costante del gas R, si è riscontrato che caratterizza il lavorogas a pressione costante.
