Για αρκετούς αιώνες, οι φυσικοί υπέθεταν ότι η θερμοκρασία καθορίζεται από την παρουσία μιας αόρατης και ακατανόητης θερμιδικής ουσίας στα αέρια. Πολλές θεωρίες έχουν προταθεί για να εξηγήσουν την κίνησή του μέσα στην ύλη και μεταξύ διαφορετικών αντικειμένων. Μόνο ο M. V. Ο Lomonosov μπόρεσε να εξηγήσει την πραγματική φύση της ύλης δημιουργώντας τη μοριακή-κινητική θεωρία των αερίων. Στο σκεπτικό και τους υπολογισμούς του κατάφερε να αποδείξει ότι δεν υπάρχει θερμιδική φύση. Η θερμοκρασία εξαρτάται από την ταχύτητα της χαοτικής κίνησης των μορίων. Εισήγαγε την έννοια της εσωτερικής ενέργειας και εξήγησε επίσης πώς αλλάζει σε μια πραγματική διαδικασία.
Τι επιχειρήματα έκανε ο M. V. Lomonosov για να αποδείξει τη μοριακή-κινητική θεωρία των αερίων
Έχοντας εκφράσει για πρώτη φορά την υπόθεση ότι δεν υπάρχουν θερμίδες στη φύση, συνάντησε ισχυρή αντίσταση από αξιόλογους επιστήμονες εκείνης της περιόδου. Όλοι αναγνώρισαν την παρουσία θερμίδων, αλλά ο αρχάριος ερευνητής όχι. Τότεσε μια από τις συναντήσεις με Γερμανούς και Άγγλους φυσικούς ειπώθηκαν τα εξής: «Αγαπητοί δάσκαλοι. Από πού προήλθε οι θερμίδες στο σώμα της αγελάδας; Έφαγε το κρύο γρασίδι και μετά το σώμα της ζεστάθηκε γιατί υπήρχε μια αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια στο εσωτερικό της. Από πού προέρχεται; Και η προέλευση της θερμότητας στο σώμα εξηγείται από το γεγονός ότι το γρασίδι έχει χημική ενέργεια που το σώμα του ζώου έχει μετατρέψει σε αυτή τη θερμότητα. Αυτό σημαίνει ότι παρατηρούμε το φαινόμενο της μετάβασης της ενέργειας από τη μια κατάσταση στην άλλη. Τον άκουσαν και του έκαναν δεκάδες ερωτήσεις. Ως αποτέλεσμα της συζήτησης διατυπώθηκε και ο νόμος της μεταβολής της ενέργειας (ονομάζεται και νόμος διατήρησης της ενέργειας), ο οποίος αναγνωρίστηκε από όλους τους παρευρισκόμενους. Αργότερα, δημοσιεύτηκε μια μικρή συλλογή υποθέσεων, η οποία ήταν η πρώτη έκδοση όπου αναγνωρίστηκε η μοριακή-κινητική θεωρία των αερίων.
Τι έκανε η θεωρία του M. V. Lomonosov
Σήμερα φαίνεται ότι όλα είναι λογικά στη θερμοδυναμική. Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι έχουν περάσει περισσότερα από 250 χρόνια από τις πρώτες υποθέσεις μέχρι σήμερα. Ο Γάλλος ερευνητής J. Charles ανακάλυψε τον νόμο της αναλογικότητας της αύξησης της πίεσης με την αύξηση της θερμοκρασίας του αερίου. Στη συνέχεια εξήγησε την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια ενός αερίου όταν θερμαίνεται. Βρήκα τη δική μου φόρμουλα. Η έρευνά του συνεχίστηκε 20 χρόνια αργότερα από τον Gay-Lussac, ο οποίος διερεύνησε τη θέρμανση ενός αερίου σε σταθερή πίεση. Παρατήρησε πώς ένα έμβολο τοποθετημένο μέσα σε έναν γυάλινο κύλινδρο αλλάζει τη θέση του όταν θερμαίνεται και ψύχεται. Εδώ έφτασε κοντά στην ανακάλυψη της έννοιας του αερίουσυνεχής. Δεν εκμεταλλεύτηκε την έρευνα που είχε κάνει ο Ρόμπερτ Μπόιλ 140 χρόνια νωρίτερα. Μόνο το έργο της Mariotte, που πραγματοποιήθηκε αργότερα και διατυπώθηκε στο νόμο Boyle-Mariotte, βοήθησε τον Benoit Paul Emile Clapeyron να διατυπώσει την πρώτη έννοια της εξίσωσης ιδανικών αερίων της κατάστασης.
Μετά από 40 χρόνια, ο D. I. Ο Mendeleev συμπλήρωσε την εξίσωση της κατάστασης με τα αποτελέσματα της έρευνάς του. Τώρα ο νόμος Klaiperon-Mendeleev είναι η βάση για τους θερμοδυναμικούς σε όλο τον κόσμο. Καθορίζει μαθηματικά τη μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας από τη θερμοκρασία του αερίου. Οι ανακαλύψεις των βασικών νόμων επιβεβαιώθηκαν και από την πράξη. Δημιουργήθηκαν θερμικές μηχανές που λειτουργούν στους θερμοδυναμικούς κύκλους των Otto, Diesel, Trinkler και άλλων επιστημόνων.
Λίγα λόγια για το νόμο της ιδανικής κατάστασης αερίου
pV=mRT
Σήμερα, κατά τον υπολογισμό οποιωνδήποτε εξαρτήσεων, χρησιμοποιείται η εξίσωση κατάστασης του ιδανικού αερίου. Κανείς δεν μπερδεύεται με τις παραμέτρους που περιλαμβάνονται σε αυτό, οι οποίες έχουν καλά καθορισμένες έννοιες. Τα συμπεράσματα από τον βασικό νόμο των αερίων δίνουν έναν άλλο σημαντικό τύπο που χαρακτηρίζει την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια:
dU=cvDT,
εδώ dU είναι η διαφορική μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια και cv είναι η θερμοχωρητικότητα του αερίου σε σταθερό όγκο. Ως αποτέλεσμα του συλλογισμού σχετικά με τη φύση της σταθεράς αερίου R, διαπιστώθηκε ότι χαρακτηρίζει το έργοαέριο σε σταθερή πίεση.
