Trong nhiều thế kỷ, các nhà vật lý đã cho rằng nhiệt độ được xác định bởi sự hiện diện của một chất nhiệt lượng không thể nhìn thấy và không thể phân hủy được trong chất khí. Nhiều lý thuyết đã được đưa ra để giải thích chuyển động của nó trong vật chất và giữa các vật thể khác nhau. Chỉ có M. V. Lomonosov đã có thể giải thích bản chất thực của vật chất bằng cách tạo ra lý thuyết động học phân tử của chất khí. Bằng cách lập luận và tính toán của mình, ông đã chứng minh được rằng không có calorie trong tự nhiên. Nhiệt độ phụ thuộc vào tốc độ chuyển động hỗn loạn của các phân tử. Ông đã đưa ra khái niệm về năng lượng bên trong và cũng giải thích cách nó thay đổi trong một quá trình thực tế.
Những lập luận nào M. V. Lomonosov để chứng minh thuyết động học phân tử của chất khí
Lần đầu tiên thể hiện giả định rằng không tồn tại calorie trong tự nhiên, ông đã vấp phải sự phản kháng mạnh mẽ từ các nhà khoa học đáng kính của thời kỳ đó. Tất cả họ đều nhận ra sự hiện diện của caloric, nhưng nhà nghiên cứu mới vào nghề thì không. sau đótại một trong những cuộc họp với các nhà vật lý người Đức và Anh, người ta đã nói như sau: “Thưa các thầy cô giáo. Nhiệt lượng trong cơ thể bò lấy từ đâu? Cô ăn cỏ lạnh, và sau đó cơ thể cô ấm lên vì có sự thay đổi nội năng bên trong cô. Nó từ đâu đến? Và nguồn gốc của nhiệt trong cơ thể được giải thích là do cỏ có hóa năng mà cơ thể động vật đã chuyển hóa thành nhiệt năng này. Điều này có nghĩa là chúng ta đang quan sát hiện tượng chuyển năng lượng từ trạng thái này sang trạng thái khác. Anh ấy đã được lắng nghe và đặt ra hàng tá câu hỏi. Kết quả của cuộc thảo luận, định luật thay đổi năng lượng cũng được xây dựng (nó còn được gọi là định luật bảo toàn năng lượng), được tất cả những người có mặt công nhận. Sau đó, một bộ sưu tập nhỏ các giả thuyết đã được xuất bản, đây là ấn bản đầu tiên mà lý thuyết động học-phân tử của chất khí được công nhận.
Lý thuyết của M. V. Lomonosov
Ngày nay có vẻ như mọi thứ đều logic trong nhiệt động lực học. Nhưng cần nhớ rằng hơn 250 năm đã trôi qua từ những giả thiết đầu tiên cho đến ngày nay. Nhà nghiên cứu người Pháp J. Charles đã phát hiện ra quy luật tỷ lệ thuận của sự tăng áp suất với sự gia tăng nhiệt độ của chất khí. Sau đó, ông giải thích sự thay đổi nội năng của chất khí khi bị đốt nóng. Tôi đã nghĩ ra công thức của riêng mình. Nghiên cứu của ông được tiếp tục 20 năm sau bởi Gay-Lussac, người đã nghiên cứu sự đốt nóng của một chất khí ở áp suất không đổi. Ông đã quan sát cách một pít-tông đặt bên trong một xi lanh thủy tinh thay đổi vị trí của nó khi được làm nóng và làm mát. Ở đây, ông đã tiến gần đến việc khám phá ra khái niệm khíliên tục. Ông đã không tận dụng các nghiên cứu mà Robert Boyle đã thực hiện 140 năm trước đó. Chỉ có công trình của Mariotte, được thực hiện sau đó và được xây dựng theo định luật Boyle-Mariotte, đã giúp Benoit Paul Emile Clapeyron hình thành khái niệm đầu tiên về phương trình trạng thái khí lý tưởng.
Sau 40 năm, D. I. Mendeleev đã bổ sung phương trình trạng thái với kết quả nghiên cứu của mình. Hiện nay định luật Klaiperon-Mendeleev là cơ sở cho các nhà nhiệt động lực học trên thế giới. Nó xác định một cách toán học sự thay đổi nội năng từ nhiệt độ của chất khí. Những khám phá về các định luật cơ bản cũng đã được thực tiễn xác nhận. Động cơ nhiệt được tạo ra hoạt động theo chu trình nhiệt động lực học của Otto, Diesel, Trinkler và các nhà khoa học khác.
Vài lời về định luật trạng thái khí lý tưởng
pV=mRT
Ngày nay, khi suy ra bất kỳ sự phụ thuộc nào, phương trình trạng thái khí lý tưởng được sử dụng. Không ai bị nhầm lẫn bởi các tham số bao gồm trong đó, có các khái niệm được xác định rõ ràng. Kết luận từ định luật chất khí cơ bản đưa ra một công thức quan trọng khác đặc trưng cho sự thay đổi nội năng:
dU=cvDT,
ở đây dU là độ chênh lệch thay đổi nội năng và cv là nhiệt dung của khí ở thể tích không đổi. Kết quả của suy luận về bản chất của hằng số khí R, người ta thấy rằng nó đặc trưng cho côngkhí ở áp suất không đổi.
