|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
EN ÖNEMLİ BİLİMSEL KEŞİFLER
Enerji korunumu kanunu. Bilimsel keşfin tarihi ve özü
Rehber / En önemli bilimsel keşifler Doğa bilimlerinin en önemli başarısı enerjinin korunumu yasasının oluşturulmasıdır. Bu yasanın önemi belirli bir fiziksel yasanın kapsamının çok ötesine geçer. Kütlelerin korunumu kanunu yerine, madde ve hareketin yok edilemezliği gerçeğini ifade eden bu kanun, bilimsel materyalist dünya görüşünün temel taşını oluşturur. Aslında böyle bir ifadenin felsefi önkoşulları zaten belliydi. Onlar aynı zamanda eski filozoflar arasında, özellikle de atomcular arasındaydılar ve Descartesve özellikle spesifik olarak ve açıkça görülebiliyordu Lomonosov. 1807'de Paris Bilimler Akademisi üyesi Fransız fizikçi ve kimyager Joseph Louis Gay-Lussac, gazların özelliklerini incelerken bir deney yaptı. Bundan önce, sıkıştırılmış gazın genişleyerek soğuduğu zaten biliniyordu. Bilim adamı bunun, bir gazın ısı kapasitesinin hacmine bağlı olması nedeniyle olabileceğini öne sürdü. Kontrol etmeye karar verdi. Gay-Lussac, gazı bir kaptan boşluğa, yani daha önce havanın dışarı pompalandığı başka bir kaba doğru genleşmeye zorladı. Deneyi gözlemleyen tüm bilim adamlarını şaşırtacak şekilde sıcaklıkta herhangi bir azalma olmadı; gazın tamamının sıcaklığı değişmedi. Elde edilen sonuç bilim adamının varsayımlarını haklı çıkarmadı ve deneyin anlamını anlamadı. Gay-Lussac büyük bir keşif yaptı ama bunu fark edemedi. Rus bilim adamının araştırması, doğal güçlerin değişebilirliği doktrininin geliştirilmesinde çok önemli bir rol oynadı. Emil Khristianovich Lenz, bu konuda araştırmaya bitişik Faraday. Elektrik konusundaki dikkat çekici çalışmaları net bir enerji yönelimine sahiptir ve yasanın güçlenmesine önemli katkılarda bulunmuştur. Bu nedenle Lenz, enerjinin korunumu yasasının yaratıcıları ve güçlendiricileri galaksisinde haklı olarak ilk yerlerden birini işgal ediyor. Doğa biliminin bu büyük yasasını tam olarak formüle eden ilk kişi Alman doktor Robert Mayer'di. Robert Julius Mayer (1814–1878), Heilbronn'da bir eczacı ailesinde doğdu. Mayer, liseden mezun olduktan sonra Tübingen Üniversitesi Tıp Fakültesi'ne girdi. Burada matematik veya fizik dersleri almadı, ancak Gmelin'den iyice kimya okudu. Tübingen'deki üniversiteden ara vermeden mezun olmayı başaramadı. Yasaklanan bir toplantıya katıldığı için tutuklandı. Mayer, hapishanede açlık grevine başladı ve tutuklanmasının altıncı gününde ev hapsinde serbest bırakıldı. Mayer, Tübingen'den Münih'e, ardından Viyana'ya gitti. Nihayet Ocak 1838'de memleketine dönmesine izin verildi. Burada sınavları geçti ve tezini savundu. Kısa süre sonra Mayer, Endonezya'ya giden bir Hollanda gemisine gemi doktoru olarak katılmaya karar verdi. Bu yolculuk onun keşfinde önemli rol oynadı. Tropik bölgelerde çalışırken, sıcak iklimlerde yaşayanlar arasındaki venöz kanın renginin, soğuk Avrupa sakinleri arasındaki kanın koyu renginden daha parlak ve kırmızı olduğunu fark etti. Mayer, tropik bölgelerde yaşayanların kanının parlaklığını doğru bir şekilde açıkladı: Yüksek sıcaklık nedeniyle vücudun daha az ısı üretmesi gerekiyor. Sonuçta sıcak iklimlerde insanlar asla donmaz. Bu nedenle sıcak ülkelerde arter kanı daha az oksitlenir ve damarlara geçtiğinde neredeyse aynı kırmızı renkte kalır. Mayer'in bir hipotezi vardı: Eğer vücut, ısı salmanın yanı sıra iş de üretiyorsa, aynı miktarda yiyecek oksitlendiğinde vücut tarafından salınan ısı miktarı değişmez mi? Isı miktarı değişmezse, aynı miktardaki yiyecekten daha fazla veya daha az ısı elde edilebilir, çünkü iş, örneğin sürtünme yoluyla ısıya dönüştürülebilir. Isı miktarı değişirse, iş ve ısı kökenlerini aynı kaynağa - vücutta oksitlenen gıdalara - borçludur. Sonuçta iş ve ısı birbirine dönüşebilir. Bu fikir, Mayer'in gizemli Gay-Lussac deneyini hemen açıklığa kavuşturmasını mümkün kıldı. Eğer ısı ve iş karşılıklı olarak dönüşüyorsa, gazlar boş uzaya genişlediğinde, herhangi bir iş üretmediğinde, hacmindeki artışa karşı gelen bir basınç kuvveti olmadığından gazın soğumaması gerekir. Eğer bir gaz genleştiğinde dış basınca karşı iş yapmak zorundaysa sıcaklığının düşmesi gerekir. Ancak ısı ve iş birbirine dönüştürülebiliyorsa, bu fiziksel nicelikler benzerse, o zaman aralarındaki ilişkiyle ilgili soru ortaya çıkar. Mayer şunu bulmaya çalıştı: Belirli bir miktarda ısıyı serbest bırakmak için ne kadar iş gerekiyor ve bunun tersi de geçerli mi? O zamana kadar, gaz genleştikçe sabit basınçta bir gazın ısıtılmasının, kapalı bir kaptaki bir gazın ısıtılmasından daha fazla ısı gerektirdiği biliniyordu. Yani sabit basınçtaki bir gazın ısı kapasitesi sabit hacimdekinden daha büyüktür. Bu miktarlar zaten iyi biliniyordu. Ancak her ikisinin de gazın doğasına bağlı olduğu tespit edilmiştir: aralarındaki fark tüm gazlar için neredeyse aynıdır. Mayer, ısıdaki bu farklılığın, genişleyen gazın iş yapmasından kaynaklandığını fark etti. Genişleyen bir gazın bir molünün bir derece ısıtıldığında yaptığı işin belirlenmesi zor değildir. Düşük yoğunluklu herhangi bir gaz ideal kabul edilebilir; hal denklemi biliniyordu. Bir gazı bir derece ısıtırsanız, sabit basınçta hacmi belli bir miktar artacaktır. Böylece Mayer, herhangi bir gaz için, bir gazın sabit basınçtaki ısı kapasitesi ile bir gazın sabit hacimdeki ısı kapasitesi arasındaki farkın, gaz sabiti adı verilen bir miktar olduğunu buldu. Molar kütleye ve sıcaklığa bağlıdır. Artık bu denklem onun adını taşıyor. Mayer ile eşzamanlı olarak ve ondan bağımsız olarak enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası geliştirildi. Joulem и Helmholtz. Helmholtz'un kendisinin de dar olduğunu kabul etmek zorunda kaldığı mekanik yaklaşımı, "yaşayan güç" için mutlak bir ölçüm oluşturmayı ve olası tüm enerji biçimlerini kinetik ("yaşayan güçler") veya potansiyel ("canlı güçler") biçiminde değerlendirmeyi mümkün kıldı. gerilim kuvvetleri”). Dönüştürülen hareket biçiminin miktarı, örneğin bir yükün kaldırılmasında yapılan mekanik iş miktarıyla ölçülebilir; bu, kaybolan hareketin tamamı bu kaldırmaya harcanırsa elde edilebilir. İlkenin deneysel olarak doğrulanması, her şeyden önce bu çalışmanın niceliksel kesinliğinin kanıtlanmasında yatmaktadır. Joule'ün klasik deneyleri bu soruna adanmıştı. Manchester bira üreticisi James Prescott Joule (1818–1889), elektromanyetik cihazların icadıyla başladı. Bu cihazlar ve bunlarla bağlantılı olgular, fiziksel kuvvetlerin değişkenliğinin somut ve canlı bir tezahürü haline geldi. Her şeyden önce Joule, elektrik akımıyla ısı salınımı yasalarını araştırdı. Galvanik kaynaklarla yapılan deneyler (1841), iletkendeki akımın geliştirdiği ısının yalnızca pildeki kimyasal reaksiyonların aktarılan ısısı olup olmadığını belirlemeyi mümkün kılmadığı için Joule, endüksiyon akımıyla bir deney yapmaya karar verdi. Demir çekirdekli bir bobini su dolu kapalı bir kaba yerleştirdi, bobin sargısının uçları hassas bir galvanometreye bağlandı. Bobin, güçlü bir elektromıknatısın kutupları arasında, aküden akımın geçtiği sargılar aracılığıyla dönmeye sürüldü. Bobinin dönüş hızı dakikada 600'e ulaşırken, elektromıknatıs sargısı çeyrek saat boyunca kapalı ve çeyrek saat boyunca açık kaldı. İkinci durumda sürtünme nedeniyle açığa çıkan ısı, birinci durumda açığa çıkan ısıdan çıkarıldı. Joule, indüksiyon akımları tarafından üretilen ısı miktarının akımın karesiyle orantılı olduğunu tespit etti. Bu durumda akımlar mekanik hareketin bir sonucu olarak ortaya çıktığı için Joule, ısının mekanik kuvvetler kullanılarak yaratılabileceği sonucuna vardı. Ayrıca Joule, elin dönüşünü düşen ağırlığın ürettiği dönüşle değiştirerek şunu buldu: "1 pound suyu 1 derece ısıtabilen ısı miktarı eşittir ve mekanik kuvvete dönüştürülebilir. 838 pound'u 1 feet dikey yüksekliğe kaldırabiliyor". Bu sonuçlar kendisi tarafından 21 Ağustos 1843'te İngiliz Derneği'nin fizik ve matematik bölümünde bildirilen "Manyetoelektrikliğin termal etkisi ve ısının mekanik önemi üzerine" çalışmasında özetlenmiştir. Son olarak, 1847-1850'deki çalışmalarda Joule, fizik ders kitaplarında yer alan ana yöntemini geliştirdi. Isının mekanik eşdeğerinin en mükemmel tanımını sağlar. Metal kalorimetre ahşap bir bankın üzerine yerleştirildi. Kalorimetrenin içinde bıçakları veya kanatları taşıyan bir eksen vardır. Bu kanatlar birbirleriyle 45 derecelik açı (sekiz sıra) oluşturan dikey düzlemlerde bulunur. Yan duvarlara radyal yönde, kanatların dönmesini engellemeyen, ancak tüm su kütlesinin hareketini engelleyen dört sıra plaka tutturulmuştur. Isı yalıtımı amacıyla metal aks ahşap silindir ile iki parçaya bölünmüştür. Aksın dış ucunda, üzerine iki halat aynı yönde sarılarak silindirin yüzeyini zıt noktalarda bırakan ahşap bir silindir bulunmaktadır. Halatların uçları, eksenleri hafif tekerleklere dayanan sabit bloklara tutturulmuştur. Halatlar aksın etrafına sarılarak yükleri taşır. Yük düşüşünün yüksekliği çıtalarla ölçülür. Joule daha sonra dökme demirin dökme demire sürtünmesi sırasında açığa çıkan ısıyı ölçerek eşdeğeri belirledi. Kalorimetredeki bir eksen üzerinde döndürülen bir dökme demir plaka. Eksen boyunca serbestçe kayan halkalar, dökme demir plakaya uyacak şekilde şekillendirilmiş bir çerçeve, tüp ve disk taşır. Çubuğu ve kolu kullanarak baskı uygulayabilir ve diski plağa doğru bastırabilirsiniz. Joule, mekanik eşdeğerinin son ölçümlerini 1878'de yaptı. Mayer'in hesaplamaları ve Joule'ün deneyleri, ısının doğası hakkında iki yüz yıldır süren tartışmaya son verdi. Isı ve iş arasındaki deneysel olarak kanıtlanmış eşdeğerlik ilkesi şu şekilde formüle edilebilir: ısıdan iş ortaya çıktığında, alınan işe eşit miktarda ısı harcanır ve bunun tersi, iş harcandığında aynı miktarda ısı harcanır. ısı elde edilir. Bu sonuca Termodinamiğin Birinci Yasası adı verildi. Bu yasaya göre iş ısıya, ısı da işe dönüştürülebilir. Üstelik bu miktarların her ikisi de birbirine eşittir. Bu sonuç sistemin başlangıç koşullarına getirilmesi gereken termodinamik çevrim için geçerlidir. Dolayısıyla herhangi bir dairesel işlem için sistemin yaptığı iş, sistemin aldığı ısıya eşittir. Termodinamiğin Birinci Yasasının keşfi, sürekli hareket makinesi icat etmenin imkansızlığını kanıtladı. İlk başta enerjinin korunumu yasasına "sürekli hareket imkansızdır" deniyordu. Yazar: Samin D.K.
▪ DNA
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Güvenli yaşamın temelleri (BSD) sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale Hayat daha iyi hale geldi, hayat daha eğlenceli hale geldi. Popüler ifade ▪ makale Fatura nedir? ayrıntılı cevap ▪ Kostyanik'in makalesi sert. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale T0125 optotiristörü değiştirme. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Sihirli Halat. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri