Асноўныя падручнікі па фізіцы

Калі ўважліва прыгледзецца, спачатку можна ўбачыць дым ад гарэння. Праз некаторы час дым перастане быць бачным. Вы карысталіся парфумай? Нават калі вы распыляеце парфуму ў пакоі, іншыя людзі, якія знаходзяцца па-за домам, таксама могуць адчуць водар парфумы. Калі маці гатуе смачную і апетытную ежу на кухні, водар ежы можна адчуць і ў доме суседа. Чаму так?

Ёсць шмат іншых прыкладаў. Калі капнуць некалькі кропель чарнілаў у шклянку з чыстай вадой, чарніла або харчовы фарбавальнік раўнамерна размеркуюцца па вадзе. Гэта адбываецца аўтаматычна. Некаторыя папярэднія прыклады — гэта падзеі дыфузіі, якія часта сустракаюцца ў паўсядзённым жыцці. Дыфузія — гэта працэс перамяшчэння рэчываў з высокай канцэнтрацыі ў нізкую. Пад канцэнтрацыяй разумеецца колькасць малекул/моляў рэчыва на адзінку аб'ёму. Месца з высокай канцэнтрацыяй — гэта месца, дзе шмат малекул рэчываў на адзінку аб'ёму. І наадварот, нізкая канцэнтрацыя — гэта месца, дзе мала малекул на адзінку аб'ёму.

Больш падрабязна

Энергія ў монаатамным ідэальным газе

Энергія ў монаатамным ідэальным газе — гэта агульная колькасць паступальнай кінетычнай энергіі малекул монаатамнага ідэальнага газу. Агульная колькасць паступальнай кінетычнай энергіі малекул ідэальнага газу = здабытак сярэдняй паступальнай кінетычнай энергіі кожнай малекулы і колькасці малекул (N). Матэматычна:

Больш падрабязна

Тэарэма аб раўнамерным размеркаванні энергіі была выведзена тэарэтычна Клеркам Максвелам з выкарыстаннем статыстычнай механікі. Яна называецца тэарэмай, таму што няма доказаў эксперыментальным шляхам. Размеркаванне энергіі азначае роўнае размеркаванне энергіі.

KE = сярэдняя кінетычная энергія паступальнай перадачы малекул газу (джоўль)

k = пастаянная Больцмана = 1.38 x ^10⁻²⁻³ Дж/К

T = абсалютная тэмпература малекулы ідэальнага газу (Кельвін)

Больш падрабязна

Акрамя ціску, адной з велічынь, якая сведчыць пра макраскапічную прыроду газу, з'яўляецца тэмпература (T). Раўнанне ціску газу:

Больш падрабязна

Кінетычная тэорыя сцвярджае, што кожнае рэчыва складаецца з атамаў або малекул, і што атамы або малекулы рухаюцца бесперапынна і бесперапынна. Гэта дапушчэнне кінетычнай тэорыі адпавядае становішчу і стану атама або малекулы газападобнага кампанента. Сіла прыцягнення паміж атамамі або малекуламі, якія складаюць газ, слабая, таму атамы або малекулы могуць свабодна рухацца.

Больш падрабязна

Артыкул Закон Бойля, закон Шарля, закон Гей-Люсака

Закон Бойля

Роберт Бойль (1627-1691) праводзіў эксперыменты, каб даследаваць колькасную залежнасць паміж ціскам газу і аб'ёмам. Гэты эксперымент праводзіцца шляхам устаўкі пэўнай колькасці газу ў закрыты кантэйнер. Пакуль ён не знайшоў даволі ўдалы падыход, ён выявіў, што калі тэмпература газу падтрымліваецца пастаяннай, то пры павелічэнні ціску аб'ём газу памяншаецца. Аналагічна, пры памяншэнні ціску газу аб'ём газу павялічваецца. Ціск газу адваротна прапарцыйны аб'ёму газу. Гэтая залежнасць вядомая як закон Бойля. Матэматычна:

Больш падрабязна

Газавыя законы Бойля, Шарля і Гей-Люсака не прымяняюцца да ўсіх газавых умоў, таму наш аналіз становіцца больш складаным. Таму прадстаўлена мадэль ідэальнага газу. Ідэальнага газу не існуе ў паўсядзённым жыцці; ідэальны газ — гэта проста ідэальная форма для палягчэння аналізу. Існаванне гэтай канцэпцыі ідэальнага газу таксама сапраўды дапамагае нам у разглядзе сувязі паміж трыма газавымі законамі.

Сувязь паміж тэмпературай, аб'ёмам і ціскам газу

Звяртаючыся да трох вышэйзгаданых газавых законаў, мы можам вывесці больш агульную залежнасць паміж тэмпературай, аб'ёмам і ціскам газу.

Больш падрабязна

Канкрэтнае сцвярджэнне другога закона тэрмадынамікі не можа апісаць усе незваротныя працэсы, таму нам патрэбна агульнае сцвярджэнне. Чакаецца, што гэтае агульнае сцвярджэнне растлумачыць усе незваротныя працэсы, якія адбываюцца ў Сусвеце. Агульнае сцвярджэнне другога закона тэрмадынамікі было сфармулявана ў сярэдзіне дзевятнаццатага стагоддзя праз велічыню, якая называецца энтрапіяй (S). Энтрапія была ўпершыню ўведзена Клаўзіусам і была сфармулявана з цыклу Карно (ідэальны каларыйны рухавік). Паводле Клаўзіуса, змены энтрапіі адбываюцца ў сістэме, калі яна атрымлівае дадатковае цяпло (Q) пры пастаяннай тэмпературы, што прадстаўлена ўраўненнем:

Больш падрабязна

Артыкул пра каэфіцыент перапрацоўкі халадзільнай машыны

Ахаладжальная машына — гэта машына, якая забірае цяпло з месца з нізкай тэмпературай, а затым перадае яго ў вобласць з высокай тэмпературай. Каб гэты працэс адбыўся, машына павінна выканаць працу, таму што цяпло натуральным чынам пераходзіць ад месца з высокай тэмпературай да месца з нізкай тэмпературай. Гэта згодна з сцвярджэннем Клаўзіуса:

Немагчыма, каб халадзільная машына перадала цяпло з месца з нізкай тэмпературай у месца з высокай тэмпературай без выканання працы (другі закон тэрмадынамікі — сцвярджэнне Клаўзіуса).

Машына працуе (Вт) для перадачы цяпла ад нізкатэмпературнай зоны (QL ₎ да высокай тэмпературы (QH ₎ . Зыходзячы з закона захавання энергіі, QL ₊ W = _QH.

Больш падрабязна

Каб высветліць, як павысіць эфектыўнасць цеплавой машыны, французскі вучоны па імені Садзі Карно (1796-1832) у 1824 годзе даследаваў ідэальную тэарэтычную цеплавую машыну. У той час ні першы закон тэрмадынамікі, ні другі закон тэрмадынамікі яшчэ не былі сфармуляваны. Першы закон не быў сфармуляваны, таму што навукоўцы яшчэ не ведаюць, што цяпло - гэта энергія. Пасля эксперыментаў Джоўля і яго калег у 1830-х гадах навукоўцы выявілі, што цяпло - гэта энергія, якая перамяшчаецца з-за розніцы тэмператур. Такім чынам, першы закон тэрмадынамікі быў сфармуляваны пасля 1830 года. Садзі Карно даследаваў тэарэтычную ідэальную цеплавую машыну ў 1824 годзе. Яго даследаванні фактычна былі накіраваны на павышэнне эфектыўнасці паравой машыны. Большасць паравых машын таго часу былі менш эфектыўнымі.

Больш падрабязна