Vad innebär en förändring i intern energi

Vad innebär en förändring i intern energi
Vad innebär en förändring i intern energi
Anonim

I flera århundraden har fysiker antagit att temperaturen bestäms av närvaron av ett osynligt och omöjligt kaloriinnehåll i gaser. Många teorier har lagts fram för att förklara dess rörelse inom materia och mellan olika objekt. Endast M. V. Lomonosov kunde förklara materiens verkliga natur genom att skapa den molekylär-kinetiska teorin om gaser. I sina resonemang och beräkningar lyckades han bevisa att det inte finns någon kalori i naturen. Temperaturen beror på hastigheten på molekylernas kaotiska rörelse. Han introducerade begreppet intern energi och förklarade också hur den förändras i en verklig process.

förändring i inre energi
förändring i inre energi

Vilka argument gjorde M. V. Lomonosov för att bevisa den molekylär-kinetiska teorin om gaser

Efter att för första gången ha uttryckt antagandet att det inte finns någon kalori i naturen, mötte han kraftfullt motstånd från ärevördiga vetenskapsmän från den perioden. De kände alla igen närvaron av kalorier, men nybörjarforskaren gjorde det inte. Sedanvid ett av mötena med tyska och engelska fysiker sades följande:”Kära lärare. Varifrån kom kalorierna i kons kropp? Hon åt det kalla gräset och sedan värmdes hennes kropp upp eftersom det skedde en förändring av den inre energin i hennes inre. Var kom det ifrån? Och värmens ursprung i kroppen förklaras av att gräset har kemisk energi som djurets kropp har omvandlat till denna värme. Detta betyder att vi observerar fenomenet energiövergång från ett tillstånd till ett annat. Han blev lyssnad på och ställde dussintals frågor. Som ett resultat av diskussionen formulerades också lagen om energiförändring (den kallas också lagen om energibevarande), vilket erkändes av alla närvarande. Senare publicerades en liten samling hypoteser, som var den första upplagan där den molekylär-kinetiska teorin om gaser erkändes.

förändring i gasens inre energi
förändring i gasens inre energi

Vad gjorde teorin om M. V. Lomonosov

Idag verkar det som att allt är logiskt inom termodynamiken. Men man bör komma ihåg att mer än 250 år har gått från de första antagandena till idag. Den franske forskaren J. Charles upptäckte lagen om proportionalitet av trycktillväxt med ökande gastemperatur. Han förklarade sedan förändringen i den inre energin hos en gas när den värms upp. Jag kom på min egen formel. Hans forskning fortsatte 20 år senare av Gay-Lussac, som undersökte uppvärmningen av en gas vid konstant tryck. Han observerade hur en kolv placerad inuti en glascylinder ändrar sin position när den värms och kyls. Här kom han nära upptäckten av begreppet gaskonstant. Han utnyttjade inte forskningen som Robert Boyle hade gjort 140 år tidigare. Endast Mariottes arbete, som utfördes senare och formulerades i Boyle-Mariottes lag, hjälpte Benoit Paul Emile Clapeyron att formulera det första konceptet för den ideala gasekvationen för staten.

Efter 40 år, D. I. Mendeleev kompletterade statsekvationen med resultaten av sin forskning. Nu ligger Klaiperon-Mendeleev-lagen till grund för termodynamiker runt om i världen. Den bestämmer matematiskt förändringen i inre energi från gasens temperatur. Upptäcktena av de grundläggande lagarna bekräftades också av praxis. Värmemotorer skapades som arbetar på de termodynamiska cyklerna hos Otto, Diesel, Trinkler och andra forskare.

lagen om eneörändring
lagen om eneörändring

Några ord om lagen om det ideala gastillståndet

pV=mRT

I dag, när man härleder några beroenden, används den ideala gasekvationen för tillstånd. Ingen är förvirrad av parametrarna som ingår i den, som har väldefinierade begrepp. Slutsatserna från den grundläggande gaslagen ger en annan viktig formel som karakteriserar förändringen i intern energi:

dU=cvDT,

här är dU den differentiella förändringen i intern energi, och cv är gasens värmekapacitet vid konstant volym. Som ett resultat av resonemang om naturgaskonstanten R fann man att den kännetecknar arbetetgas vid konstant tryck.

Rekommenderad: