Hva innebærer en endring i intern energi

Hva innebærer en endring i intern energi
Hva innebærer en endring i intern energi
Anonim

I flere århundrer har fysikere antatt at temperaturen bestemmes av tilstedeværelsen av et usynlig og uoversiktlig kaloristoff i gasser. Mange teorier har blitt fremsatt for å forklare dens bevegelse i materie og mellom forskjellige objekter. Kun M. V. Lomonosov var i stand til å forklare materiens virkelige natur ved å lage den molekylær-kinetiske teorien om gasser. I sine resonnementer og beregninger klarte han å bevise at det ikke er noen kalori i naturen. Temperaturen avhenger av hastigheten på den kaotiske bevegelsen til molekyler. Han introduserte konseptet intern energi, og forklarte også hvordan den endres i en reell prosess.

endring i indre energi
endring i indre energi

Hvilke argumenter gjorde M. V. Lomonosov for å bevise den molekylær-kinetiske teorien om gasser

Etter å ha uttrykt for første gang antagelsen om at det ikke finnes noen kalorier i naturen, møtte han kraftig motstand fra ærverdige forskere fra den perioden. De gjenkjente alle tilstedeværelsen av kalorier, men nybegynnerforskeren gjorde det ikke. Deretterpå et av møtene med tyske og engelske fysikere ble det sagt følgende: «Kjære lærere. Hvor kom kaloriene i kukroppen fra? Hun spiste det kalde gresset, og så ble kroppen varmet opp fordi det var en endring i indre energi i innsiden hennes. Hvor kom det fra? Og opprinnelsen til varme i kroppen forklares med at gresset har kjemisk energi som dyrekroppen har omdannet til denne varmen. Dette betyr at vi observerer fenomenet energiovergang fra en tilstand til en annen. Han ble lyttet til og stilt dusinvis av spørsmål. Som et resultat av diskusjonen ble også loven om energiforandring formulert (den kalles også loven om energibevaring), som ble anerkjent av alle de tilstedeværende. Senere ble det publisert en liten samling av hypoteser, som var den første utgaven hvor den molekylær-kinetiske teorien om gasser ble anerkjent.

endring i gassens indre energi
endring i gassens indre energi

Hva gjorde teorien til M. V. Lomonosov

I dag ser det ut til at alt er logisk i termodynamikk. Men det bør huskes at det har gått mer enn 250 år fra de første antakelsene til i dag. Den franske forskeren J. Charles oppdaget loven om proporsjonalitet for trykkvekst med økende gasstemperatur. Deretter forklarte han endringen i den indre energien til en gass når den varmes opp. Jeg kom opp med min egen formel. Forskningen hans ble videreført 20 år senere av Gay-Lussac, som undersøkte oppvarming av en gass ved konstant trykk. Han observerte hvordan et stempel plassert inne i en glassylinder endrer posisjon når det varmes opp og avkjøles. Her kom han tett på oppdagelsen av begrepet gasskonstant. Han utnyttet ikke forskningen som Robert Boyle hadde gjort 140 år tidligere. Bare arbeidet til Mariotte, utført senere og formulert i Boyle-Mariotte-loven, hjalp Benoit Paul Emile Clapeyron med å formulere det første konseptet med den ideelle gassligningen for staten.

Etter 40 år har D. I. Mendeleev supplerte statsligningen med resultatene av sin forskning. Nå er Klaiperon-Mendeleev-loven grunnlaget for termodynamikere over hele verden. Den bestemmer matematisk endringen i indre energi fra temperaturen på gassen. Oppdagelsene av de grunnleggende lovene ble også bekreftet av praksis. Det ble laget varmemotorer som opererer på de termodynamiske syklusene til Otto, Diesel, Trinkler og andre forskere.

lov om eneorandring
lov om eneorandring

Noen ord om loven om den ideelle gasstilstand

pV=mRT

I dag, når man utleder eventuelle avhengigheter, brukes den ideelle gassligningen for tilstand. Ingen er forvirret av parametrene som er inkludert i den, som har veldefinerte konsepter. Konklusjonene fra den grunnleggende gassloven gir en annen viktig formel som karakteriserer endringen i indre energi:

dU=cvDT,

her er dU differensialendringen i intern energi, og cv er varmekapasiteten til gassen ved konstant volum. Som et resultat av resonnementer om arten av gasskonstanten R, ble det funnet at den karakteriserer arbeidetgass ved konstant trykk.

Anbefalt: