Física de secundària

Entropia Matèria

En la discussió anterior, hem estudiat diverses afirmacions específiques de la segona llei de la termodinàmica. Cal destacar que aquestes afirmacions específiques només poden explicar certs processos irreversibles. L'enunciat de Clausius només explica la transferència de calor i la seva relació amb el principi de funcionament dels refrigeradors. Els enunciats de Kelvin i Planck es refereixen al principi de funcionament dels motors tèrmics . Essencialment, aquestes dues afirmacions es refereixen a la transferència de calor. Hi ha molts altres processos irreversibles que no es poden explicar utilitzant aquestes dues afirmacions.

Llegeix més

Articles sobre màquines de refrigeració

Un refrigerador és un motor tèrmic que funciona a l'inrevés. Per tant, un motor tèrmic pren calor d'una regió de baixa temperatura i la rebutja a una regió d'alta temperatura. Perquè aquest procés es produeixi, el motor ha de realitzar un treball. Tanmateix, la calor naturalment només flueix d'una regió d'alta temperatura a una regió de baixa temperatura. La calor no pot fluir per si sola d'una regió de baixa temperatura a una regió d'alta temperatura. Això està d'acord amb l'enunciat de Clausius discutit anteriorment. Per al procés que es produeix en un refrigerador, l'enunciat de Clausius anterior es pot escriure de la següent manera:

Llegeix més

Article sobre el cicle de la màquina de Carnot

Per descobrir com augmentar l'eficiència d'un motor tèrmic, un científic francès anomenat Sadi Carnot (1796-1832) va estudiar teòricament un motor tèrmic ideal el 1824. En aquell moment, no s'havia formulat la primera llei de la termodinàmica, ni tampoc la segona llei de la termodinàmica. La primera llei no s'havia formulat perquè els científics encara no sabien que la calor és energia. Després que Joule i els seus amics realitzessin experiments a la dècada de 1830, els científics només sabien amb certesa que la calor és energia que es transfereix a causa de les diferències de temperatura. Així doncs, la primera llei de la termodinàmica es va formular després de 1830. Sadi Carnot havia estudiat teòricament un motor tèrmic ideal el 1824. La investigació que va fer va ser en realitat per augmentar l'eficiència de les màquines de vapor que s'utilitzaven en aquell moment. La majoria de les màquines de vapor d'aquella època eren menys eficients.

Llegeix més

Article sobre la Segona Llei de la Termodinàmica

Tots els processos naturals es produeixen en una sola direcció, però no poden ocórrer en la direcció oposada, comunament anomenats processos irreversibles. Després de ser alliberat de la seva tija i caure lliurement a terra, un mango no torna a moure's cap amunt. Un llibre que empenyem i després aturem mai no torna cap a nosaltres. Si toquem un objecte d'alta temperatura (objecte calent) amb un objecte de baixa temperatura (objecte fred), la calor flueix naturalment de l'objecte d'alta temperatura a l'objecte de baixa temperatura. Mai veiem el procés invers, on la calor es mou naturalment d'un objecte fred a un objecte calent. Si aquest procés es produís, l'objecte fred es refredaria, mentre que l'objecte calent es escalfaria. Però en realitat, no és així. Hi ha molts processos irreversibles que semblen diferents entre si, però tots impliquen canvis en la forma d'energia i la transferència d'energia d'un objecte a un altre.

Llegeix més

Article sobre l'aplicació de la Primera Llei de la Termodinàmica a diversos processos termodinàmics

Anteriorment, vam parlar de la Primera Llei de la Termodinàmica i vam analitzar el treball realitzat per un sistema. Aquesta vegada, examinarem algunes aplicacions de la Primera Llei de la Termodinàmica en quatre processos termodinàmics. Aquests quatre processos són isoterm, isocor, isobàric i adiabàtic. Aquests termes deriven del grec.

Procés isotèrmic (temperatura constant)

Primer, revisem l'aplicació de la primera llei de la termodinàmica a un procés isotèrmic. En un procés isotèrmic, la temperatura del sistema es manté constant. El sistema que estem analitzant teòricament és un gas ideal. La temperatura d'un gas ideal és directament proporcional a l'energia interna del gas ideal (U = 3/2 nRT). Com que T roman constant, U també roman constant. Per tant, quan s'aplica a un procés isotèrmic, l'equació de la primera llei de la termodinàmica esdevé:

Llegeix més

Article sobre la llei de conservació de l'energia

Formes d'energia

A la nostra vida quotidiana, hi ha moltes formes d'energia. En el tema del treball i l'energia, hem après dues formes d'energia mecànica: l'energia potencial i l'energia cinètica . L'energia potencial consta de diversos tipus, incloent-hi l'energia gravitatòria, l'energia elàstica i l'energia elèctrica . L'energia cinètica consta de dos tipus: l'energia cinètica de translació i l'energia cinètica de rotació.

Un mango deliciós i madur té energia potencial gravitatòria mentre penja de la seva tija. El mateix passa quan ets a una certa alçada sobre el terra, per exemple, a la teulada. Un objecte posseeix energia potencial gravitatòria a causa de la seva posició relativa a la Terra.

Llegeix més

Primera llei de la termodinàmica Material

Procés termodinàmic

La calor (Q) és l'energia que es mou d'un objecte a un altre a causa d'una diferència de temperatura. En relació amb el sistema i l'entorn, es pot dir que la calor és l'energia que es mou del sistema a l'entorn o l'energia que es mou de l'entorn al sistema a causa d'una diferència de temperatura. Si la temperatura del sistema és superior a la temperatura de l'entorn, la calor fluirà del sistema a l'entorn. Per contra, si la temperatura de l'entorn és superior a la temperatura del sistema, la calor fluirà de l'entorn al sistema.

Si la calor (Q) està relacionada amb la transferència d'energia a causa d'una diferència de temperatura, el treball (W) està relacionat amb la transferència d'energia que es produeix per mitjans mecànics. Per exemple, si un sistema fa treball sobre l'entorn, l'energia es mourà automàticament del sistema a l'entorn. Per contra, si l'entorn fa treball sobre el sistema, l'energia es mourà de l'entorn al sistema.

Llegeix més

9 exemples de preguntes sobre densitat

1. El volum d'un objecte és de 8 cm³ ⁱ la seva massa és de 84 grams, per tant la seva densitat és...

A. 10,5 gr/ ^cm³

B. 8,5 gr/ ^cm³

C. 6,4 gr/ ^cm³

D. 4,8 gr/ ^cm³

Discussió

Llegeix més

14 exemples de problemes en la fabricació d'imants

1. Fer un imant fregant-lo és...

Discussió
La magnetització per fregament es fa fregant un imant sobre l'objecte que s'ha de magnetitzar, on el fregament es fa en una direcció. Els pols formats sobre l'objecte magnetitzat depenen del pol de l'imant utilitzat per fregar. Si el pol de l'imant utilitzat per fregar és el pol nord, l'extrem de l'objecte que es frega esdevé el pol sud. Per contra, si el pol de l'imant utilitzat per fregar és el pol sud, l'extrem de l'objecte que es frega esdevé el pol nord.
La resposta correcta és C.

Llegeix més

Article sobre la llei dels gasos ideals (equació d'estat d'un gas ideal)

Les lleis dels gasos, incloent-hi la llei de Boyle, la llei de Charles i la llei de Gay-Lussac , no s'apliquen a totes les condicions dels gasos, cosa que dificulta la nostra anàlisi. Per simplificar l'anàlisi, es crea un model d'un gas ideal. Els gasos ideals no existeixen a la vida quotidiana; són simplement formes perfectes creades per simplificar l'anàlisi. El concepte de gas ideal també ens ajuda molt a examinar la relació entre les tres lleis dels gasos.

La relació entre la temperatura, el volum i la pressió d'un gas

Fent referència a les tres lleis dels gasos anteriors, podem derivar una relació més general entre la temperatura, el volum i la pressió d'un gas.

Llegeix més