Què implica un canvi en l'energia interna

Què implica un canvi en l'energia interna
Què implica un canvi en l'energia interna
Anonim

Durant diversos segles, els físics han assumit que la temperatura està determinada per la presència d'una substància calòrica invisible i imponderable en els gasos. S'han proposat moltes teories per explicar el seu moviment dins de la matèria i entre diferents objectes. Només M. V. Lomonosov va ser capaç d'explicar la naturalesa real de la matèria mitjançant la creació de la teoria cinètica molecular dels gasos. En els seus raonaments i càlculs, va aconseguir demostrar que no hi ha una naturalesa calòrica. La temperatura depèn de la velocitat del moviment caòtic de les molècules. Va introduir el concepte d'energia interna i també va explicar com canvia en un procés real.

canvi en l'energia interna
canvi en l'energia interna

Quins arguments va fer M. V. Lomonosov per demostrar la teoria cinètica molecular dels gasos

Després d'haver expressat per primera vegada la suposició que no existeix cap calòric a la natura, es va trobar amb una poderosa resistència dels venerables científics d'aquell període. Tots van reconèixer la presència de calories, però l'investigador novell no. Aleshoresen una de les reunions amb físics alemanys i anglesos es va dir el següent: “Estimats mestres. D'on provenen les calories del cos de la vaca? Va menjar l'herba freda i després el seu cos es va escalfar perquè hi havia un canvi d'energia interna a les seves entranyes. D'on ha sortit? I l'origen de la calor al cos s'explica pel fet que l'herba té energia química que el cos de l'animal ha convertit en aquesta calor. Això vol dir que estem observant el fenomen de la transició de l'energia d'un estat a un altre. El van escoltar i li van fer desenes de preguntes. Arran de la discussió també es va formular la llei del canvi energètic (també s'anomena llei de conservació de l'energia), que va ser reconeguda per tots els assistents. Més tard, es va publicar una petita col·lecció d'hipòtesis, que va ser la primera edició on es va reconèixer la teoria cinètica molecular dels gasos.

canvi en l'energia interna del gas
canvi en l'energia interna del gas

Què va fer la teoria de M. V. Lomonosov

Avui sembla que tot és lògic en termodinàmica. Però cal recordar que han passat més de 250 anys des dels primers supòsits fins als nostres dies. L'investigador francès J. Charles va descobrir la llei de proporcionalitat del creixement de la pressió amb l'augment de la temperatura del gas. Després va explicar el canvi en l'energia interna d'un gas quan s'escalfa. Vaig idear la meva pròpia fórmula. La seva recerca va ser continuada 20 anys després per Gay-Lussac, que va investigar l'escalfament d'un gas a pressió constant. Va observar com un pistó col·locat dins d'un cilindre de vidre canvia de posició quan s'escalfa i es refreda. Aquí es va apropar al descobriment del concepte de gasconstant. No va aprofitar la investigació que Robert Boyle havia fet 140 anys abans. Només el treball de Mariotte, realitzat més tard i formulat a la llei de Boyle-Mariotte, va ajudar a Benoit Paul Emile Clapeyron a formular el primer concepte de l'equació d'estat dels gasos ideals.

Després de 40 anys, D. I. Mendeleiev va complementar l'equació d'estat amb els resultats de la seva investigació. Ara la llei de Klaiperon-Mendeleev és la base dels termodinàmics de tot el món. Determina matemàticament el canvi d'energia interna a partir de la temperatura del gas. Els descobriments de les lleis bàsiques també van ser confirmats per la pràctica. Es van crear motors tèrmics que funcionen amb els cicles termodinàmics d'Otto, Diesel, Trinkler i altres científics.

llei del canvi energètic
llei del canvi energètic

Unes paraules sobre la llei de l'estat dels gasos ideals

pV=mRT

Avui, en derivar qualsevol dependència, s'utilitza l'equació d'estat del gas ideal. Ningú es confon amb els paràmetres que s'hi inclouen, que tenen conceptes ben definits. Les conclusions de la llei bàsica dels gasos donen una altra fórmula important que caracteritza el canvi d'energia interna:

dU=cvDT,

aquí dU és el canvi diferencial d'energia interna, i cv és la capacitat calorífica del gas a volum constant. Com a resultat de raonar sobre la naturalesa de la constant de gas R, es va trobar que caracteritza el treballgas a pressió constant.

Recomanat: