במשך כמה מאות שנים, הפיזיקאים הניחו שהטמפרטורה נקבעת על ידי נוכחות של חומר קלורי בלתי נראה ובלתי ניתן לבדיקה בגזים. תיאוריות רבות הועלו כדי להסביר את תנועתו בתוך החומר ובין עצמים שונים. רק M. V. לומונוסוב הצליח להסביר את הטבע האמיתי של החומר על ידי יצירת התיאוריה המולקולרית-קינטית של גזים. בנימוקיו ובחישוביו הוא הצליח להוכיח שאין קלוריות בטבע. הטמפרטורה תלויה במהירות התנועה הכאוטית של מולקולות. הוא הציג את מושג האנרגיה הפנימית, וגם הסביר כיצד היא משתנה בתהליך אמיתי.
אילו טיעונים עשה M. V. לומונוסוב להוכיח את התיאוריה המולקולרית-קינטית של גזים
לאחר שהביע לראשונה את ההנחה שאין קלוריות בטבע, הוא נתקל בהתנגדות חזקה מצד מדענים מכובדים מאותה תקופה. כולם זיהו את הנוכחות של קלוריות, אבל החוקר המתחיל לא. לאחר מכןבאחת הפגישות עם פיזיקאים גרמנים ואנגלים נאמר: מורים יקרים. מאיפה הגיעה הקלוריות בגוף הפרה? היא אכלה את הדשא הקר, ואז הגוף שלה התחמם כי היה שינוי באנרגיה הפנימית בפנים שלה. מאיפה זה בא? ומקור החום בגוף מוסבר בכך שלעשב יש אנרגיה כימית שגוף החיה המיר לחום הזה. המשמעות היא שאנו מתבוננים בתופעת המעבר של אנרגיה ממצב אחד למשנהו. הקשיבו לו ושאלו אותו עשרות שאלות. כתוצאה מהדיון גובש גם חוק שינוי האנרגיה (הוא נקרא גם חוק שימור האנרגיה), שהוכר על ידי כל הנוכחים. מאוחר יותר פורסם אוסף קטן של השערות, שהייתה המהדורה הראשונה שבה הוכרה התיאוריה המולקולרית-קינטית של הגזים.
מה עשתה התיאוריה של M. V. לומונוסוב
היום נראה שהכל הגיוני בתרמודינמיקה. אבל צריך לזכור שלמעלה מ-250 שנה חלפו מההנחות הראשונות ועד היום. החוקר הצרפתי ג'יי צ'ארלס גילה את חוק המידתיות של צמיחת הלחץ עם עליית טמפרטורת הגז. לאחר מכן הסביר את השינוי באנרגיה הפנימית של גז כשהוא מחומם. המצאתי את הנוסחה שלי. המחקר שלו המשיך 20 שנה מאוחר יותר על ידי גיי-לוסאק, שחקר חימום של גז בלחץ קבוע. הוא הבחין כיצד בוכנה הממוקמת בתוך גליל זכוכית משנה את מיקומה בעת חימום וקירור. כאן הוא התקרב לגילוי המושג גזקָבוּעַ. הוא לא ניצל את המחקר שרוברט בויל עשה 140 שנה קודם לכן. רק עבודתה של מריוט, שבוצעה מאוחר יותר ונוסחה בחוק בויל-מריוט, עזרה לבנואה פול אמיל קלפיירון לגבש את המושג הראשון של משוואת הגז האידיאלית של המדינה.
לאחר 40 שנה, D. I. מנדלייב השלים את משוואת המדינה עם תוצאות המחקר שלו. כעת חוק קלייפרון-מנדלייב הוא הבסיס לתרמודינמיקים ברחבי העולם. הוא קובע מתמטית את השינוי באנרגיה הפנימית מטמפרטורת הגז. הגילויים של חוקי היסוד אושרו גם על ידי הפרקטיקה. נוצרו מנועי חום הפועלים במחזורים תרמודינמיים של אוטו, דיזל, טרינקלר ומדענים אחרים.
כמה מילים על החוק של מדינת הגז האידיאלית
pV=mRT
היום, כאשר גזירת תלות כלשהי, נעשה שימוש במשוואת הגז האידיאלית של המדינה. אף אחד לא מתבלבל מהפרמטרים הכלולים בו, שיש להם מושגים מוגדרים היטב. המסקנות מחוק הגז הבסיסי נותנות נוסחה חשובה נוספת המאפיינת את השינוי באנרגיה הפנימית:
dU=cvDT,
כאן dU הוא השינוי ההפרש באנרגיה הפנימית, ו-cv הוא קיבולת החום של הגז בנפח קבוע. כתוצאה מנמקה לגבי אופי קבוע הגז R, נמצא שהוא מאפיין את העבודהגז בלחץ קבוע.
