Ano ang ipinahihiwatig ng pagbabago sa panloob na enerhiya

Ano ang ipinahihiwatig ng pagbabago sa panloob na enerhiya
Ano ang ipinahihiwatig ng pagbabago sa panloob na enerhiya
Anonim

Sa loob ng ilang siglo, ipinapalagay ng mga physicist na ang temperatura ay natutukoy sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang hindi nakikita at hindi maiiwasang caloric substance sa mga gas. Maraming mga teorya ang iniharap upang ipaliwanag ang paggalaw nito sa loob ng bagay at sa pagitan ng iba't ibang bagay. Tanging M. V. Naipaliwanag ni Lomonosov ang tunay na kalikasan ng bagay sa pamamagitan ng paglikha ng molecular-kinetic theory ng mga gas. Sa kanyang pangangatwiran at pagkalkula, napatunayan niyang walang caloric sa kalikasan. Ang temperatura ay nakasalalay sa bilis ng magulong paggalaw ng mga molekula. Ipinakilala niya ang konsepto ng panloob na enerhiya, at ipinaliwanag din kung paano ito nagbabago sa isang tunay na proseso.

pagbabago sa panloob na enerhiya
pagbabago sa panloob na enerhiya

Anong mga argumento ang ginawa ng M. V. Lomonosov upang patunayan ang molecular-kinetic theory ng mga gas

Na ipinahayag sa unang pagkakataon ang pag-aakala na walang caloric na umiiral sa kalikasan, nakatagpo siya ng malakas na pagtutol mula sa mga kagalang-galang na siyentipiko noong panahong iyon. Nakilala nilang lahat ang pagkakaroon ng caloric, ngunit ang baguhan na mananaliksik ay hindi. Pagkatapossa isa sa mga pulong sa German at English physicist ang sumusunod ay sinabi: “Mahal kong mga guro. Saan nagmula ang caloric sa katawan ng baka? Kinain niya ang malamig na damo, at pagkatapos ay uminit ang kanyang katawan dahil may pagbabago sa panloob na enerhiya sa kanyang kaloob-looban. Saan ito nanggaling? At ang pinagmulan ng init sa katawan ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang damo ay may kemikal na enerhiya na ang katawan ng hayop ay na-convert sa init na ito. Nangangahulugan ito na sinusunod natin ang kababalaghan ng paglipat ng enerhiya mula sa isang estado patungo sa isa pa. Siya ay pinakinggan at nagtanong ng dose-dosenang mga katanungan. Bilang resulta ng talakayan, nabuo din ang batas ng pagbabago ng enerhiya (tinatawag din itong batas ng konserbasyon ng enerhiya), na kinilala ng lahat ng naroroon. Nang maglaon, isang maliit na koleksyon ng mga hypotheses ang nai-publish, na siyang unang edisyon kung saan kinilala ang molecular-kinetic theory ng mga gas.

pagbabago sa panloob na enerhiya ng gas
pagbabago sa panloob na enerhiya ng gas

Ano ang ginawa ng teorya ng M. V. Lomonosov

Ngayon ay tila lohikal ang lahat sa thermodynamics. Ngunit dapat tandaan na mahigit 250 taon na ang lumipas mula sa mga unang pagpapalagay hanggang sa kasalukuyan. Natuklasan ng Pranses na mananaliksik na si J. Charles ang batas ng proporsyonalidad ng paglaki ng presyon sa pagtaas ng temperatura ng gas. Pagkatapos ay ipinaliwanag niya ang pagbabago sa panloob na enerhiya ng isang gas kapag pinainit. Nakaisip ako ng sarili kong formula. Ang kanyang pananaliksik ay ipinagpatuloy makalipas ang 20 taon ni Gay-Lussac, na nag-imbestiga sa pag-init ng isang gas sa patuloy na presyon. Naobserbahan niya kung paano nagbabago ang posisyon ng piston na inilagay sa loob ng isang glass cylinder kapag pinainit at pinalamig. Dito siya napalapit sa pagtuklas ng konsepto ng gaspare-pareho. Hindi niya sinamantala ang pananaliksik na ginawa ni Robert Boyle 140 taon na ang nakalilipas. Tanging ang gawain ni Mariotte, na isinagawa mamaya at nabuo sa batas ng Boyle-Mariotte, ang nakatulong kay Benoit Paul Emile Clapeyron na bumalangkas ng unang konsepto ng ideal na equation ng gas ng estado.

Pagkalipas ng 40 taon, D. I. Dinagdagan ni Mendeleev ang equation ng estado sa mga resulta ng kanyang pananaliksik. Ngayon ang batas ng Klaiperon-Mendeleev ay ang batayan para sa mga thermodynamicist sa buong mundo. Tinutukoy nito sa matematika ang pagbabago sa panloob na enerhiya mula sa temperatura ng gas. Ang mga pagtuklas ng mga pangunahing batas ay nakumpirma rin sa pamamagitan ng pagsasanay. Nilikha ang mga heat engine na gumagana sa mga thermodynamic cycle ng Otto, Diesel, Trinkler at iba pang mga siyentipiko.

batas ng pagbabago ng enerhiya
batas ng pagbabago ng enerhiya

Ilang salita tungkol sa batas ng ideal na estado ng gas

pV=mRT

Ngayon, kapag kumukuha ng anumang dependencies, ginagamit ang ideal na gas equation ng estado. Walang sinuman ang nalilito sa mga parameter na kasama dito, na may mahusay na tinukoy na mga konsepto. Ang mga konklusyon mula sa pangunahing batas ng gas ay nagbibigay ng isa pang mahalagang pormula na nagpapakita ng pagbabago sa panloob na enerhiya:

dU=cvDT,

dito ang dU ay ang pagkakaiba ng pagbabago sa panloob na enerhiya, at ang cv ay ang kapasidad ng init ng gas sa pare-parehong volume. Bilang resulta ng pangangatwiran tungkol sa likas na katangian ng pare-pareho ng gas na R, natagpuan na ito ay nagpapakilala sa gawaingas sa palaging presyon.

Inirerekumendang: