Basiese Fisika Tutoriale

Om die onomkeerbare termodinamiese prosesse te verduidelik, het die wetenskaplikes die tweede wet van termodinamika geformuleer. Die tweede wet van termodinamika verduidelik watter prosesse in die heelal kan plaasvind en watter prosesse nie kan plaasvind nie. Een wetenskaplike genaamd RJE Clausius (1822-1888) het die volgende stelling gemaak:

Natuurlik beweeg hitte van hoëtemperatuurvoorwerpe na laetemperatuurvoorwerpe; natuurlik beweeg hitte nie van laetemperatuurvoorwerpe na hoëtemperatuurvoorwerpe nie (Tweede wet van termodinamika - Clausius se stelling).

Clausius se stelling is een van die spesiale stellings van die tweede wet van termodinamika. Dit word 'n spesiale stelling genoem omdat dit slegs op een proses van toepassing is, wat verband hou met hitte-oordrag. Aangesien hierdie stelling nie verband hou met ander prosesse nie, benodig ons 'n meer algemene stelling. Die ontwikkeling van 'n algemene stelling van die tweede wet van termodinamika is gebaseer op die studie van hitte-enjins. Daarom bespreek ons ​​eers enjinhitte.

Lees meer

Artikel Termodinamiese prosesse: Isotermies Adiabaties Isochories Isobaries

Daar is vier termodinamiese prosesse, naamlik isotermiese, isochoriese, isobariese en adiabatiese prosesse.

Isotermiese Proses (konstante temperatuur)

In 'n isotermiese proses word die stelseltemperatuur konstant gehou. Teoreties is die geanaliseerde stelsel 'n ideale gas. Die ideale gastemperatuur is direk eweredig aan die ideale interne gasenergie (U = 3/2 n RT). T verander nie, dus verander U ook nie. Dus, indien dit op die isotermiese proses toegepas word, word die eerste wet van die termodinamiese vergelyking:

Lees meer

Termodinamiese proses

Hitte (Q) is die energie wat van een voorwerp na 'n ander beweeg as gevolg van die temperatuurverskil. Wat stelsels en omgewings betref, is hitte energie wat van stelsel na omgewing beweeg, of energie wat van omgewing na stelsel beweeg as gevolg van die temperatuurverskil. As die stelseltemperatuur hoër is as die omgewingstemperatuur, sal hitte van die stelsel na die omgewing vloei. As die omgewingstemperatuur hoër is as die stelseltemperatuur, vloei hitte van die omgewing na die stelsel.

Warmte (Q) is energie wat beweeg as gevolg van die temperatuurverskil, terwyl arbeid (W) verband hou met energie-oordrag deur arbeid. Byvoorbeeld, as die stelsel werk op die omgewing doen, beweeg energie van die stelsel na die omgewing. Omgekeerd, as die omgewing werk op die stelsel doen, beweeg energie van omgewing na stelsel.

Lees meer

Onelastiese Botsings

Die wet van die behoud van kinetiese energie is nie van toepassing in onelastiese botsings nie. Die wet van die behoud van momentum is van toepassing in onelastiese botsings indien geen eksterne krag op die twee botsende voorwerpe inwerk nie. In 'n onelastiese botsing kleef twee voorwerpe aan mekaar vas of is hulle aan mekaar geheg na die botsing.

Voorbeeldvraag 1.

Twee voorwerpe het dieselfde massa, naamlik 1 kg. Voorwerp 1 beweeg op 'n plat vlak teen 'n spoed van 10 m/s en bots met voorwerp twee wat in rus is. Na die botsing kleef die twee voorwerpe aan mekaar vas. Wat is die spoed van die twee voorwerpe na die botsing?

Lees meer

Gedeeltelik elastiese botsings

In gedeeltelik elastiese botsings is die wet van behoud van momentum van toepassing, terwyl die wet van behoud van kinetiese energie nie van toepassing is nie. Wanneer 'n botsing plaasvind, word 'n gedeelte van die kinetiese energie omgeskakel na klankenergie, hitte-energie en interne energie. Die gebruik van die woord elasties dui daarop dat die twee voorwerpe na die botsing nie aan mekaar vassit nie, maar afbons.

'n Voorbeeld van 'n gedeeltelik elastiese botsing is die eendimensionele botsing van twee albasters of twee poolballe.

Lees meer

Behoud van lineêre momentum

Die wet van behoud van lineêre momentum bepaal dat as daar geen eksterne krag op twee botsende voorwerpe inwerk nie, die momentum van die voorwerpe voor die botsing gelyk is aan die momentum van die voorwerpe na die botsing.

p1 ₊ p2 = p1 _' + p2 _' ………………….. Vergelyking _1.4

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = m ₁ v ₁ ' + m ₂ v ₂ '

As beide voorwerpe na die botsing aan mekaar vassit,

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

Lees meer

Volmaak elastiese botsings

'n Botsing van twee voorwerpe word 'n perfek elastiese botsing genoem as die momentum of kinetiese energie van elke voorwerp voor die botsing gelyk is aan die momentum en kinetiese energie van elke voorwerp na die botsing. Met ander woorde, die wet van momentumbehoud en die wet van kinetiese energiebehoud is van toepassing in perfek elastiese botsings. Die gebruik van die woord elasties dui aan dat die twee voorwerpe na die botsing nie aan mekaar vassit nie, maar afbons. Die momentum van elke voorwerp bly behoue.

Die momentum van elke voorwerp word behou.

Lees meer

Werk-meganiese energiebeginsel

Die arbeid-kinetiese energie-stelling stel dat die netto arbeid of die arbeid verrig deur die netto krag gelyk is aan die verandering in kinetiese energie.

W _netto = NA _t – NA _o = 1⁄2 m(v ^t² _– v _o² ⁾

W _netto = Daar is twee tipes kragte, naamlik konserwatiewe krag en nie-konserwatiewe krag. Dus kan netto arbeid beskou word as die werk wat deur 'n konserwatiewe krag verrig word en die werk wat deur 'n nie-konserwatiewe krag verrig word.

W _c + W _nc = ΔKE

Lees meer

Werk verrig deur konserwatiewe kragte Potensiële energie

Neem 'n voorwerp waar wat vertikaal opwaarts beweeg en dan terugkeer na sy aanvanklike posisie nadat dit 'n maksimum hoogte bereik het. Wanneer die voorwerp vertikaal opwaarts beweeg, verrig gewig negatiewe arbeid op die voorwerp. Wanneer die voorwerp opwaarts beweeg, neem die voorwerp se hoogte toe. Daarom neem die voorwerp se gravitasie-potensiële energie ook toe. Daar kan afgelei word dat die negatiewe arbeid wat deur gewig verrig word, gelyk is aan die toename in die voorwerp se gravitasie-potensiële energie (PE).

Lees meer

Konserwatiewe mag en nie-konserwatiewe mag

1. Konserwatiewe Mag

1.1 Gewig (g)

Neem 'n voorwerp waar wat vertikaal opwaarts beweeg totdat dit 'n maksimum hoogte bereik voordat dit afwaarts na sy aanvanklike posisie beweeg. Wanneer dit vertikaal opwaarts beweeg met h, is die gewig teenoorgesteld in rigting van die verplasing. Dus verrig die gewig negatiewe arbeid op die voorwerp. 

W = wh (cos 180 ^o ) = – wh = – mgh

Nadat die voorwerp 'n maksimum hoogte bereik het, beweeg dit afwaarts na sy aanvanklike posisie met h. Wanneer dit afwaarts beweeg, is die gewig in dieselfde rigting as die verplasing. Omdat dit in dieselfde rigting as die verplasing is, verrig die gewig positiewe werk.

Lees meer