Për disa shekuj, fizikanët kanë supozuar se temperatura përcaktohet nga prania e një substance kalorike të padukshme dhe të pakuptueshme në gaze. Shumë teori janë paraqitur për të shpjeguar lëvizjen e tij brenda materies dhe midis objekteve të ndryshme. Vetëm M. V. Lomonosov ishte në gjendje të shpjegonte natyrën reale të materies duke krijuar teorinë molekulare-kinetike të gazeve. Në arsyetimin dhe llogaritjet e tij, ai arriti të provojë se nuk ka kalori në natyrë. Temperatura varet nga shpejtësia e lëvizjes kaotike të molekulave. Ai prezantoi konceptin e energjisë së brendshme dhe gjithashtu shpjegoi se si ajo ndryshon në një proces real.
Çfarë argumentesh bëri M. V. Lomonosov për të vërtetuar teorinë molekulare-kinetike të gazeve
Duke shprehur për herë të parë supozimin se nuk ekziston asnjë kalori në natyrë, ai hasi në rezistencë të fuqishme nga shkencëtarët e nderuar të asaj periudhe. Të gjithë e njohën praninë e kalorive, por studiuesi fillestar jo. Pastajnë një nga takimet me fizikantë gjermanë dhe anglezë u tha: “Të dashur mësues. Nga erdhi kaloria në trupin e lopës? Ajo hëngri barin e ftohtë dhe më pas trupi i saj u ngroh sepse kishte një ndryshim në energjinë e brendshme në brendësinë e saj. Nga erdhi? Dhe origjina e nxehtësisë në trup shpjegohet me faktin se bari ka energji kimike që trupi i kafshës e ka shndërruar në këtë nxehtësi. Kjo do të thotë se ne jemi duke vëzhguar fenomenin e kalimit të energjisë nga një gjendje në tjetrën. Ai u dëgjua dhe u bë dhjetëra pyetje. Si rezultat i diskutimit u formulua edhe ligji i ndryshimit të energjisë (quhet edhe ligji i ruajtjes së energjisë), i cili u njoh nga të gjithë të pranishmit. Më vonë, u botua një koleksion i vogël hipotezash, i cili ishte botimi i parë ku u njoh teoria molekulare-kinetike e gazeve.
Çfarë bëri teoria e M. V. Lomonosov
Sot duket se gjithçka është logjike në termodinamikë. Por duhet mbajtur mend se nga supozimet e para deri në ditët e sotme kanë kaluar më shumë se 250 vjet. Studiuesi francez J. Charles zbuloi ligjin e proporcionalitetit të rritjes së presionit me rritjen e temperaturës së gazit. Më pas ai shpjegoi ndryshimin në energjinë e brendshme të një gazi kur nxehet. Unë dola me formulën time. Hulumtimi i tij u vazhdua 20 vjet më vonë nga Gay-Lussac, i cili hetoi ngrohjen e një gazi me presion konstant. Ai vuri re se si një pistoni i vendosur brenda një cilindri qelqi ndryshon pozicionin e tij kur nxehet dhe ftohet. Këtu ai iu afrua zbulimit të konceptit të gazitkonstante. Ai nuk përfitoi nga hulumtimi që Robert Boyle kishte bërë 140 vjet më parë. Vetëm puna e Mariotte, e kryer më vonë dhe e formuluar në ligjin Boyle-Mariotte, e ndihmoi Benoit Paul Emile Clapeyron të formulonte konceptin e parë të ekuacionit të gazit ideal të gjendjes.
Pas 40 vjetësh, D. I. Mendeleev plotësoi ekuacionin e gjendjes me rezultatet e kërkimit të tij. Tani ligji Klaiperon-Mendeleev është baza për termodinamistët në mbarë botën. Ai përcakton matematikisht ndryshimin e energjisë së brendshme nga temperatura e gazit. Zbulimet e ligjeve bazë u vërtetuan edhe nga praktika. U krijuan motorë me nxehtësi që funksionojnë në ciklet termodinamike të Otto, Diesel, Trinkler dhe shkencëtarë të tjerë.
Disa fjalë rreth ligjit të gjendjes ideale të gazit
pV=mRT
Sot, kur nxjerrim ndonjë varësi, përdoret ekuacioni ideal i gjendjes së gazit. Askush nuk ngatërrohet nga parametrat e përfshirë në të, të cilat kanë koncepte të mirëpërcaktuara. Përfundimet nga ligji bazë i gazit japin një formulë tjetër të rëndësishme që karakterizon ndryshimin e energjisë së brendshme:
dU=cvDT,
këtu dU është ndryshimi diferencial në energjinë e brendshme, dhe cv është kapaciteti i nxehtësisë së gazit në vëllim konstant. Si rezultat i arsyetimit për natyrën e konstantës së gazit R, u zbulua se ajo karakterizon punëngaz në presion konstant.
