Wat houdt een verandering in interne energie in

Wat houdt een verandering in interne energie in
Wat houdt een verandering in interne energie in
Anonim

Al enkele eeuwen hebben natuurkundigen aangenomen dat de temperatuur wordt bepaald door de aanwezigheid van een onzichtbare en onpeilbare calorische substantie in gassen. Er zijn veel theorieën naar voren gebracht om de beweging binnen materie en tussen verschillende objecten te verklaren. Alleen MV Lomonosov was in staat de ware aard van materie te verklaren door de moleculair-kinetische theorie van gassen te creëren. In zijn redenering en berekeningen slaagde hij erin te bewijzen dat er geen calorieën in de natuur zijn. De temperatuur is afhankelijk van de snelheid van de chaotische beweging van moleculen. Hij introduceerde het concept van interne energie en legde ook uit hoe het verandert in een echt proces.

verandering in interne energie
verandering in interne energie

Welke argumenten heeft M. V. Lomonosov om de moleculair-kinetische theorie van gassen te bewijzen

Na voor het eerst de veronderstelling te hebben uitgesproken dat er in de natuur geen calorieën bestaan, stuitte hij op krachtig verzet van eerbiedwaardige wetenschappers uit die periode. Ze herkenden allemaal de aanwezigheid van calorieën, maar de beginnende onderzoeker niet. Danop een van de bijeenkomsten met Duitse en Engelse natuurkundigen werd het volgende gezegd: “Beste docenten. Waar kwam de calorische waarde in het lichaam van de koe vandaan? Ze at het koude gras en toen warmde haar lichaam op omdat er een verandering was in de interne energie in haar binnenste. Waar kwam het vandaan? En de oorsprong van warmte in het lichaam wordt verklaard door het feit dat het gras chemische energie heeft die het lichaam van het dier heeft omgezet in deze warmte. Dit betekent dat we het fenomeen van de overgang van energie van de ene toestand naar de andere observeren. Er werd naar hem geluisterd en tientallen vragen gesteld. Als resultaat van de discussie werd ook de wet van energieverandering geformuleerd (het wordt ook wel de wet van behoud van energie genoemd), die door alle aanwezigen werd erkend. Later werd een kleine verzameling hypothesen gepubliceerd, de eerste editie waarin de moleculair-kinetische theorie van gassen werd erkend.

verandering in de interne energie van het gas
verandering in de interne energie van het gas

Wat deed de theorie van M. V. Lomonosov

Vandaag lijkt het alsof alles logisch is in de thermodynamica. Maar er moet aan worden herinnerd dat er meer dan 250 jaar zijn verstreken vanaf de eerste veronderstellingen tot op de dag van vandaag. De Franse onderzoeker J. Charles ontdekte de wet van evenredigheid van drukgroei bij stijgende gastemperatuur. Vervolgens legde hij de verandering uit in de interne energie van een gas bij verhitting. Ik heb mijn eigen formule bedacht. Zijn onderzoek werd 20 jaar later voortgezet door Gay-Lussac, die de verwarming van een gas bij constante druk onderzocht. Hij observeerde hoe een zuiger in een glazen cilinder van positie verandert bij verwarming en koeling. Hier kwam hij dicht bij de ontdekking van het begrip gasconstante. Hij maakte geen gebruik van het onderzoek dat Robert Boyle 140 jaar eerder had gedaan. Alleen het werk van Mariotte, later uitgevoerd en geformuleerd in de wet van Boyle-Mariotte, hielp Benoit Paul Emile Clapeyron om het eerste concept van de ideale gastoestandsvergelijking te formuleren.

Na 40 jaar heeft D. I. Mendelejev vulde de staatsvergelijking aan met de resultaten van zijn onderzoek. Nu is de wet van Klaiperon-Mendelejev de basis voor thermodynamica over de hele wereld. Het bepa alt wiskundig de verandering in interne energie van de temperatuur van het gas. De ontdekkingen van de basiswetten werden ook door de praktijk bevestigd. Er werden warmtemotoren gemaakt die werken op de thermodynamische cycli van Otto, Diesel, Trinkler en andere wetenschappers.

wet van energieverandering
wet van energieverandering

Een paar woorden over de wet van de ideale gastoestand

pV=mRT

Tegenwoordig wordt bij het afleiden van afhankelijkheden de ideale toestandsvergelijking voor gas gebruikt. Niemand raakt in de war door de parameters die erin zijn opgenomen, die goed gedefinieerde concepten hebben. De conclusies uit de basisgaswet geven een andere belangrijke formule die de verandering in interne energie karakteriseert:

dU=cvDT,

hier is dU de differentiële verandering in interne energie, en cv is de warmtecapaciteit van het gas bij constant volume. Als resultaat van redenering over de aard van de gasconstante R, bleek dat deze het werk kenmerktgas bij constante druk.

Aanbevolen: