Hvad indebærer en ændring i intern energi

Hvad indebærer en ændring i intern energi
Hvad indebærer en ændring i intern energi
Anonim

I flere århundreder har fysikere antaget, at temperaturen bestemmes af tilstedeværelsen af et usynligt og uoverskueligt kalorieindhold i gasser. Mange teorier er blevet fremsat for at forklare dens bevægelse i stof og mellem forskellige objekter. Kun M. V. Lomonosov var i stand til at forklare stoffets virkelige natur ved at skabe den molekylær-kinetiske teori om gasser. I sine ræsonnementer og beregninger lykkedes det ham at bevise, at der ikke er nogen kalorie i naturen. Temperaturen afhænger af hastigheden af den kaotiske bevægelse af molekyler. Han introducerede begrebet intern energi og forklarede også, hvordan den ændrer sig i en virkelig proces.

ændring i indre energi
ændring i indre energi

Hvilke argumenter har M. V. Lomonosov for at bevise den molekylær-kinetiske teori om gasser

Efter for første gang at have udtrykt antagelsen om, at ingen kalorie findes i naturen, mødte han kraftig modstand fra ærværdige videnskabsmænd fra den periode. De anerkendte alle tilstedeværelsen af kalorier, men nybegynderforskeren gjorde det ikke. Derefterved et af møderne med tyske og engelske fysikere blev der sagt følgende:”Kære lærere. Hvor kom kalorierne i koens krop fra? Hun spiste det kolde græs, og så blev hendes krop opvarmet, fordi der var en ændring i indre energi i hendes indre. Hvor kom det fra? Og varmens oprindelse i kroppen forklares med, at græsset har kemisk energi, som dyrets krop har omdannet til denne varme. Det betyder, at vi observerer fænomenet energiens overgang fra en tilstand til en anden. Han blev lyttet til og stillet snesevis af spørgsmål. Som et resultat af diskussionen blev loven om energiforandring også formuleret (den kaldes også loven om energiens bevarelse), som blev anerkendt af alle de fremmødte. Senere udkom en lille samling af hypoteser, som var den første udgave, hvor den molekylær-kinetiske teori om gasser blev anerkendt.

ændring i gassens indre energi
ændring i gassens indre energi

Hvad gjorde teorien om M. V. Lomonosov

I dag ser det ud til, at alt er logisk i termodynamik. Men det skal huskes, at der er gået mere end 250 år fra de første antagelser til i dag. Den franske forsker J. Charles opdagede loven om proportionalitet af trykvækst med stigende gastemperatur. Han forklarede derefter ændringen i den indre energi af en gas, når den opvarmes. Jeg fandt på min egen formel. Hans forskning blev videreført 20 år senere af Gay-Lussac, som undersøgte opvarmningen af en gas ved konstant tryk. Han observerede, hvordan et stempel placeret inde i en glascylinder ændrer sin position, når det opvarmes og afkøles. Her kom han tæt på opdagelsen af begrebet gaskonstant. Han udnyttede ikke den forskning, som Robert Boyle havde lavet 140 år tidligere. Kun Mariottes arbejde, udført senere og formuleret i Boyle-Mariotte-loven, hjalp Benoit Paul Emile Clapeyron med at formulere det første koncept for den ideelle gasligning for staten.

Efter 40 år har D. I. Mendeleev supplerede tilstandsligningen med resultaterne af sin forskning. Nu er Klaiperon-Mendeleev-loven grundlaget for termodynamikere over hele verden. Det bestemmer matematisk ændringen i indre energi fra gassens temperatur. Opdagelserne af de grundlæggende love blev også bekræftet af praksis. Der blev skabt varmemotorer, der fungerer på de termodynamiske cyklusser af Otto, Diesel, Trinkler og andre videnskabsmænd.

lov om energiændring
lov om energiændring

Et par ord om loven om den ideelle gastilstand

pV=mRT

I dag, når der udledes afhængigheder, bruges den ideelle gasligning for tilstand. Ingen er forvirret af de parametre, der er inkluderet i den, som har veldefinerede begreber. Konklusionerne fra den grundlæggende gaslov giver en anden vigtig formel, der karakteriserer ændringen i indre energi:

dU=cvDT,

her er dU den differentielle ændring i intern energi, og cv er gassens varmekapacitet ved konstant volumen. Som et resultat af ræsonnementer om arten af gaskonstanten R fandt man ud af, at den kendetegner arbejdetgas ved konstant tryk.

Anbefalede: