Osnovni tutorijali iz fizike

Da bi objasnili nepovratne termodinamičke procese, naučnici su formulisali drugi zakon termodinamike. Drugi zakon termodinamike objašnjava koji se procesi mogu odvijati u svemiru, a koji se ne mogu. Jedan naučnik po imenu RJE Clausius (1822-1888) dao je sljedeću izjavu:

Prirodno, toplota se prenosi sa objekata visoke temperature na objekte niske temperature; prirodno, toplota se ne prenosi sa objekata niske temperature na objekte visoke temperature (Drugi zakon termodinamike - Clausiusova tvrdnja).

Clausiusova tvrdnja je jedna od posebnih tvrdnji drugog zakona termodinamike. Naziva se posebnom tvrdnjom jer se odnosi samo na jedan proces, a to je prijenos topline. Budući da ova tvrdnja nije povezana s drugim procesima, potrebna nam je općita tvrdnja. Razvoj opće tvrdnje drugog zakona termodinamike temelji se na proučavanju toplinskih motora. Stoga ćemo prvo razmotriti toplinu motora.

Čitaj više

Članak Termodinamički procesi: Izotermni Adijabatski Izohorni Izobarni

Postoje četiri termodinamička procesa, a to su izotermni, izohorni, izobarni i adijabatski procesi.

Izotermni proces (konstantna temperatura)

U izotermnom procesu, temperatura sistema se održava konstantnom. Teoretski, analizirani sistem je idealni gas. Temperatura idealnog gasa je direktno proporcionalna idealnoj unutrašnjoj energiji gasa (U = 3/2 n RT). T se ne mijenja, pa se ni U ne mijenja. Dakle, ako se primijeni na izotermni proces, prvi zakon termodinamičke jednačine postaje:

Čitaj više

Termodinamički proces

Toplota (Q) je energija koja se kreće od jednog objekta do drugog zbog temperaturne razlike. Što se tiče sistema i okoline, toplota je energija koja se kreće od sistema do okoline ili energija koja se kreće od okoline do sistema zbog temperaturne razlike. Ako je temperatura sistema viša od temperature okoline, toplota će teći iz sistema u okolinu. Ako je temperatura okoline viša od temperature sistema, tada toplota teče iz okoline u sistem.

Toplota (Q) je energija koja se kreće zbog temperaturne razlike, dok je rad (W) povezan s prijenosom energije putem rada. Na primjer, ako sistem vrši rad na okolinu, tada se energija kreće iz sistema u okolinu. Obrnuto, ako okolina vrši rad na sistemu, tada se energija kreće iz okoline u sistem.

Čitaj više

Neelastični sudari

Zakon održanja kinetičke energije ne primjenjuje se u neelastičnim sudarima. Zakon održanja impulsa primjenjuje se u neelastičnim sudarima samo ako na dva objekta koja se sudara ne djeluje vanjska sila. U neelastičnom sudaru, dva objekta se drže zajedno ili su pričvršćena jedno za drugo nakon sudara.

Primjer pitanja 1.

Dva objekta imaju istu masu, naime 1 kg. Objekt 1 se kreće po ravnoj ravni brzinom od 10 m/s i sudara se s objektom dva koji miruje. Nakon sudara, dva objekta se drže jedno za drugo. Kolika je brzina dva objekta nakon sudara?

Čitaj više

Djelomično elastični sudari

U djelimično elastičnim sudarima, zakon o očuvanju impulsa se primjenjuje, dok zakon o očuvanju kinetičke energije se ne primjenjuje. U trenutku sudara, dio kinetičke energije se pretvara u zvučnu energiju, toplotnu energiju i unutrašnju energiju. Upotreba riječi elastično ukazuje na to da se nakon sudara dva objekta ne drže jedno za drugo, već se odbijaju.

Primjer djelomično elastičnog sudara je jednodimenzionalni sudar dvaju klikera ili dvije bilijarske kugle.

Čitaj više

Očuvanje linearnog momenta

Zakon održanja linearnog momenta kaže da ako ne postoji vanjska sila koja djeluje na dva objekta koja se sudaraju, moment objekata prije sudara jednak je momentu objekata nakon sudara.

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

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

Ako se nakon sudara oba objekta zalijepe zajedno,

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

Čitaj više

Idealno elastični sudari

Sudar dva objekta naziva se savršeno elastičnim sudarom ako je impuls ili kinetička energija svakog objekta prije sudara jednak impulsu i kinetičkoj energiji svakog objekta nakon sudara. Drugim riječima, zakon održanja impulsa i zakon održanja kinetičke energije primjenjuju se u savršeno elastičnim sudarima. Upotreba riječi elastičan označava da se nakon sudara dva objekta ne lijepe zajedno ili nisu spojena jedno s drugim, već se odbijaju. Impuls svakog objekta je očuvan.

Impuls svakog objekta je očuvan.

Čitaj više

Princip rada i mehaničke energije

Teorem o radu i kinetičkoj energiji kaže da je neto rad ili rad koji izvrši neto sila jednak promjeni kinetičke energije.

W _neto = TO _t – TO _o = 1⁄2 m(v _t ² – v _o ² )

W _neto = Postoje dvije vrste sila, i to konzervativna sila i nekonzervativna sila. Stoga se neto rad može smatrati sastavljenim od rada koji obavlja konzervativna sila i rada koji obavlja nekonzervativna sila.

W _c + W _nc = ΔKE

Čitaj više

Rad koji obavljaju konzervativne sile Potencijalna energija

Posmatrajte objekt koji se kreće vertikalno prema gore, a zatim se vraća u početni položaj nakon što dostigne maksimalnu visinu. Kada se objekt kreće vertikalno prema gore, težina vrši negativan rad na objektu. Kada se objekt kreće prema gore, visina objekta se povećava. Stoga se povećava i gravitacijska potencijalna energija objekta. Može se zaključiti da je negativni rad koji vrši težina jednak povećanju gravitacijske potencijalne energije (PE) objekta.

Čitaj više

Konzervativna sila i nekonzervativna sila

1. Konzervativna snaga

1.1 Težina (w)

Posmatrajte objekt koji se kreće vertikalno prema gore dok ne dostigne maksimalnu visinu prije nego što se krene prema dolje prema svom početnom položaju. Prilikom vertikalnog kretanja prema gore za h, težina je u suprotnom smjeru od smjera pomjeranja. Dakle, težina vrši negativan rad na objektu. 

W = wh (cos 180 ^° ) = – wh = – mgh

Nakon što dostigne maksimalnu visinu, objekt se pomiče prema dolje prema svom početnom položaju za h. Pri kretanju prema dolje, težina je u istom smjeru kao i pomak. Budući da je u istom smjeru kao i pomak, težina vrši pozitivan rad.

Čitaj više