Jau vairākus gadsimtus fiziķi ir pieņēmuši, ka temperatūru nosaka neredzamas un nenovērtējamas kaloriju vielas klātbūtne gāzēs. Ir izvirzītas daudzas teorijas, lai izskaidrotu tās kustību matērijā un starp dažādiem objektiem. Tikai M. V. Lomonosovs spēja izskaidrot matērijas patieso dabu, izveidojot gāzu molekulāri kinētisko teoriju. Savos argumentācijās un aprēķinos viņam izdevās pierādīt, ka dabā nav kaloriju. Temperatūra ir atkarīga no molekulu haotiskās kustības ātruma. Viņš iepazīstināja ar iekšējās enerģijas jēdzienu, kā arī paskaidroja, kā tā mainās reālā procesā.
Kādus argumentus M. V. Lomonosovs, lai pierādītu gāzu molekulāri-kinētisko teoriju
Pirmo reizi izteicis pieņēmumu, ka dabā nav kaloriju, viņš sastapās ar spēcīgu tā laika cienījamo zinātnieku pretestību. Viņi visi atzina kaloriju klātbūtni, bet iesācējs pētnieks to neatzina. Tadvienā no tikšanās reizēm ar vācu un angļu fiziķiem tika teikts: “Cienījamie skolotāji! No kurienes govs organismā radās kalorijas? Viņa ēda auksto zāli, un tad viņas ķermenis sasila, jo viņas iekšienē notika iekšējās enerģijas izmaiņas. No kurienes tas radās? Un siltuma izcelsme organismā tiek skaidrota ar to, ka zālei ir ķīmiskā enerģija, ko dzīvnieka ķermenis ir pārvērtis šajā siltumā. Tas nozīmē, ka mēs novērojam enerģijas pārejas fenomenu no viena stāvokļa uz otru. Viņu uzklausīja un uzdeva desmitiem jautājumu. Diskusijas rezultātā tika formulēts arī enerģijas izmaiņu likums (to sauc arī par enerģijas nezūdamības likumu), ko atzina visi klātesošie. Vēlāk tika publicēts neliels hipotēžu krājums, kas bija pirmais izdevums, kurā tika atzīta gāzu molekulāri kinētiskā teorija.
Ko radīja teorija par M. V. Lomonosovs
Šodien šķiet, ka termodinamikā viss ir loģiski. Taču jāatceras, ka no pirmajiem pieņēmumiem līdz mūsdienām ir pagājuši vairāk nekā 250 gadi. Franču pētnieks J. Charles atklāja spiediena pieauguma proporcionalitātes likumu, palielinoties gāzes temperatūrai. Pēc tam viņš paskaidroja gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas, kad tā tiek uzkarsēta. Es izdomāju savu formulu. Viņa pētījumus 20 gadus vēlāk turpināja Gay-Lussac, kurš pētīja gāzes sildīšanu nemainīgā spiedienā. Viņš novēroja, kā virzulis, kas ievietots stikla cilindrā, maina savu pozīciju, kad tas tiek uzkarsēts un atdzesēts. Šeit viņš nonāca tuvu gāzes jēdziena atklāšanainemainīgs. Viņš neizmantoja pētījumus, ko Roberts Boils veica pirms 140 gadiem. Tikai Mariotas darbs, kas tika veikts vēlāk un formulēts Boila-Mariota likumā, palīdzēja Benuā Polam Emīlam Klepeironam formulēt pirmo ideālās gāzes stāvokļa vienādojuma jēdzienu.
Pēc 40 gadiem D. I. Mendeļejevs stāvokļa vienādojumu papildināja ar sava pētījuma rezultātiem. Tagad Klaiperona-Mendeļejeva likums ir pamats termodinamiešiem visā pasaulē. Tas matemātiski nosaka iekšējās enerģijas izmaiņas no gāzes temperatūras. Pamatlikumu atklājumus apstiprināja arī prakse. Tika radīti siltumdzinēji, kas darbojas uz Otto, Diesel, Trinkler un citu zinātnieku termodinamiskajiem cikliem.
Daži vārdi par ideālās gāzes stāvokļa likumu
pV=mRT
Šodien, atvasinot jebkādas atkarības, tiek izmantots ideālās gāzes stāvokļa vienādojums. Nevienu nemulsina tajā iekļautie parametri, kuriem ir precīzi definēti jēdzieni. Gāzes pamatlikuma secinājumi sniedz vēl vienu svarīgu formulu, kas raksturo iekšējās enerģijas izmaiņas:
dU=cvDT,
šeit dU ir iekšējās enerģijas diferenciālās izmaiņas, un cv ir gāzes siltumietilpība nemainīgā tilpumā. Spriežot par gāzes konstantes R raksturu, tika konstatēts, ka tā raksturo darbugāze pastāvīgā spiedienā.
