Fyzici niekoľko storočí predpokladali, že teplota je určená prítomnosťou neviditeľnej a nepredvídateľnej kalorickej látky v plynoch. Na vysvetlenie jeho pohybu v hmote a medzi rôznymi objektmi bolo predložených mnoho teórií. Iba M. V. Lomonosov dokázal vysvetliť skutočnú podstatu hmoty vytvorením molekulárno-kinetickej teórie plynov. Vo svojich úvahách a výpočtoch sa mu podarilo dokázať, že v prírode neexistuje žiadna kalorická látka. Teplota závisí od rýchlosti chaotického pohybu molekúl. Predstavil pojem vnútornej energie a tiež vysvetlil, ako sa mení v reálnom procese.
Aké argumenty M. V. Lomonosov dokázať molekulárno-kinetickú teóriu plynov
Po prvom vyslovení predpokladu, že v prírode neexistujú žiadne kalórie, narazil na silný odpor ctihodných vedcov tej doby. Všetci rozpoznali prítomnosť kalórií, ale začínajúci výskumník nie. Potomna jednom zo stretnutí s nemeckými a anglickými fyzikmi zaznelo: „Vážení učitelia. Odkiaľ sa vzalo kalórium v tele kravy? Zjedla studenú trávu a potom sa jej telo zahrialo, pretože v jej vnútri nastala zmena vnútornej energie. odkiaľ to prišlo? A pôvod tepla v tele sa vysvetľuje tým, že tráva má chemickú energiu, ktorú telo zvieraťa premenilo na toto teplo. To znamená, že pozorujeme fenomén prechodu energie z jedného stavu do druhého. Bol vypočutý a položil mu desiatky otázok. Výsledkom diskusie bol aj sformulovaný zákon zmeny energie (nazýva sa aj zákon zachovania energie), ktorý uznali všetci prítomní. Neskôr bola publikovaná malá zbierka hypotéz, čo bolo prvé vydanie, v ktorom bola uznaná molekulárno-kinetická teória plynov.
Aká bola teória M. V. Lomonosov
Dnes sa zdá, že v termodynamike je všetko logické. Ale treba si uvedomiť, že od prvých predpokladov až po súčasnosť ubehlo viac ako 250 rokov. Francúzsky bádateľ J. Charles objavil zákon úmernosti rastu tlaku so zvyšujúcou sa teplotou plynu. Potom vysvetlil zmenu vnútornej energie plynu pri zahrievaní. Prišiel som s vlastným vzorcom. Vo svojom výskume pokračoval o 20 rokov neskôr Gay-Lussac, ktorý skúmal zahrievanie plynu pri konštantnom tlaku. Pozoroval, ako piest umiestnený vo vnútri skleneného valca mení svoju polohu pri zahrievaní a ochladzovaní. Tu sa priblížil k objavu pojmu plynkonštantný. Nevyužil výskum, ktorý Robert Boyle robil pred 140 rokmi. Iba práca Mariotte, vykonaná neskôr a formulovaná v zákone Boyle-Mariotte, pomohla Benoitovi Paulovi Emilovi Clapeyronovi sformulovať prvý koncept rovnice stavu ideálneho plynu.
Po 40 rokoch D. I. Mendelejev doplnil stavovú rovnicu výsledkami svojho výskumu. Teraz je Klaiperon-Mendelejevov zákon základom pre termodynamiku na celom svete. Matematicky určuje zmenu vnútornej energie z teploty plynu. Objavy základných zákonitostí potvrdila aj prax. Boli vytvorené tepelné motory, ktoré pracujú na termodynamických cykloch Otta, Diesel, Trinkler a ďalších vedcov.
Pár slov o zákone ideálneho stavu plynu
pV=mRT
Dnes sa pri odvodzovaní akýchkoľvek závislostí používa stavová rovnica ideálneho plynu. Nikto nie je zmätený parametrami v ňom zahrnutými, ktoré majú presne definované pojmy. Závery zo základného plynového zákona poskytujú ďalší dôležitý vzorec charakterizujúci zmenu vnútornej energie:
dU=cvDT,
tu dU je rozdielová zmena vnútornej energie a cv je tepelná kapacita plynu pri konštantnom objeme. V dôsledku úvah o povahe plynovej konštanty R sa zistilo, že charakterizuje prácuplyn pri konštantnom tlaku.
