Бірнеше ғасырлар бойы физиктер температура газдардағы көрінбейтін және өлшеусіз калориялы заттың болуымен анықталады деп есептеді. Оның материя ішіндегі және әртүрлі объектілер арасындағы қозғалысын түсіндіру үшін көптеген теориялар алға тартылды. Тек М. В. Ломоносов газдардың молекулалық-кинетикалық теориясын жасау арқылы заттың шынайы табиғатын түсіндіре алды. Ол өзінің пайымдаулары мен есептеулерінде табиғатта калория жоқ екенін дәлелдей алды. Температура молекулалардың ретсіз қозғалысының жылдамдығына байланысты. Ол ішкі энергия түсінігімен таныстырды, сонымен қатар оның нақты процесте қалай өзгеретінін түсіндірді.
Қандай аргументтерді М. В. Ломоносов газдардың молекулалық-кинетикалық теориясын дәлелдеу үшін
Табиғатта калория жоқ деген болжамды алғаш рет білдірген ол сол кезеңдегі атақты ғалымдардың күшті қарсылығына тап болды. Олардың барлығы калорияның болуын мойындады, бірақ жаңадан келген зерттеуші бұлай етпеді. Содан кейінНеміс және ағылшын физиктерімен кездесулердің бірінде: «Құрметті ұстаздар. Сиырдың ағзасындағы калория қайдан пайда болды? Ол салқын шөпті жеді, содан кейін оның денесінде ішкі қуат өзгергендіктен, денесі жылыды. Ол қайдан пайда болды? Ал денедегі жылудың пайда болуы шөпте жануардың денесі осы жылуға айналдырған химиялық энергияның болуымен түсіндіріледі. Бұл энергияның бір күйден екінші күйге ауысу құбылысын байқап жатқанымызды білдіреді. Оны тыңдап, ондаған сұрақтар қойды. Талқылау нәтижесінде энергияның өзгеру заңы да тұжырымдалды (оны энергияның сақталу заңы деп те атайды), оны барлық қатысушылар мойындады. Кейінірек гипотезалардың шағын жинағы жарық көрді, бұл газдардың молекулалық-кинетикалық теориясы танылған алғашқы басылым болды.
М. В. Теориясы не болды. Ломоносов
Бүгінгі таңда термодинамикада бәрі логикалық сияқты. Бірақ алғашқы болжамдардан бүгінгі күнге дейін 250 жылдан астам уақыт өткенін есте ұстаған жөн. Француз зерттеушісі Ж. Шарль газ температурасының жоғарылауымен қысымның өсу пропорционалдық заңын ашты. Содан кейін ол қыздырған кезде газдың ішкі энергиясының өзгеруін түсіндірді. Мен өз формуламды ойлап таптым. Оның зерттеулерін 20 жылдан кейін Гей-Люссак жалғастырды, ол тұрақты қысымда газдың қызуын зерттеді. Ол шыны цилиндрдің ішіне орналастырылған поршеньдің қыздырылған және салқындатылған кезде өз орнын қалай өзгерткенін бақылаған. Мұнда ол газ ұғымының ашылуына жақындадытұрақты. Ол Роберт Бойлдың 140 жыл бұрын жасаған зерттеулерін пайдаланбады. Кейінірек орындалған және Бойль-Мариотт заңында тұжырымдалған Мариоттың жұмысы ғана Бенуа Пол Эмиль Клапейронға күйдің идеалды газ теңдеуінің бірінші тұжырымдамасын тұжырымдауға көмектесті.
40 жылдан кейін Д. И. Менделеев күй теңдеуін өз зерттеулерінің нәтижелерімен толықтырды. Қазір Клайперон-Менделеев заңы дүние жүзіндегі термодинамистер үшін негіз болып табылады. Ол газдың температурасынан ішкі энергияның өзгеруін математикалық түрде анықтайды. Негізгі заңдылықтардың ашылуы практикамен де расталды. Отто, Дизель, Тринклер және басқа ғалымдардың термодинамикалық циклдерінде жұмыс істейтін жылу қозғалтқыштары жасалды.
Идеал газ күйінің заңы туралы бірнеше сөз
pV=mRT
Бүгінгі күні кез келген тәуелділіктерді шығару кезінде күйдің идеалды газ теңдеуі қолданылады. Оған енгізілген, нақты түсініктері бар параметрлер ешкімді шатастырмайды. Негізгі газ заңының қорытындылары ішкі энергияның өзгеруін сипаттайтын тағы бір маңызды формуланы береді:
dU=cvDT,
мұнда dU – ішкі энергияның дифференциалды өзгерісі, ал cv – тұрақты көлемдегі газдың жылу сыйымдылығы. R газ тұрақтысының табиғаты туралы пайымдау нәтижесінде оның жұмысты сипаттайтыны анықталдытұрақты қысымдағы газ.
