Tiwtorialau Ffiseg Sylfaenol

Erthygl am Thermomedrau a graddfeydd tymheredd

1. thermomedrau

Yr offeryn a gynlluniwyd i fesur tymheredd yw thermomedr. Mae yna lawer o fathau o thermomedrau, ond mae'r egwyddor weithio yr un peth. Fel arfer, rydym yn defnyddio gwrthrychau thermometrig, natur mater sy'n newid gyda thymheredd. Os yw tymheredd y gwrthrych yn newid, mae siâp a maint y gwrthrych hefyd yn newid. Mae'r rhan fwyaf o thermomedrau yn defnyddio gwrthrychau a all ehangu neu grebachu pan fydd y tymheredd yn newid. Mae thermomedrau a ddefnyddir yn aml yn cynnwys tiwbiau gwydr, lle mae alcohol neu fercwri yng nghanol y tiwb. Pan fydd y tymheredd yn cynyddu, mae'r alcohol neu'r mercwri yn y cynhwysydd yn ehangu fel bod hyd y golofn alcohol neu fercwri yn cynyddu. I'r gwrthwyneb, pan fydd y tymheredd yn gostwng, mae hyd y golofn alcohol neu fercwri yn lleihau. Ar du allan y tiwb gwydr, mae rhifau sy'n cynrychioli graddfa'r thermomedr. Mae'r rhif a ddangosir gan ben uchaf y golofn alcohol neu fercwri yn nodi gwerth tymheredd y gwrthrych sy'n cael ei fesur.

Darllen mwy

Erthygl am Gyfraith Sero Thermodynameg

Hyd yn hyn, dim ond yr ecwilibriwm thermol a brofir gan ddau wrthrych mewn cysylltiad yr ydym wedi'i arsylwi.

I ddeall y cysyniad o gydbwysedd thermol yn fanylach, gadewch i ni adolygu tri gwrthrych (dyweder gwrthrychau A, gwrthrych B, a gwrthrychau C). Er enghraifft, nid yw gwrthrych B a gwrthrych C yn cyffwrdd â'i gilydd, ond mae gwrthrych A mewn cysylltiad â gwrthrych B ac mae gwrthrych A mewn cysylltiad â gwrthrych C. Sylwch ar y ddelwedd isod. Gan fod gwrthrych A a gwrthrych B mewn cysylltiad â'i gilydd, ar wahân i'w gilydd, mewn cydbwysedd thermol, felly hefyd mae gwrthrych A a gwrthrych C mewn cydbwysedd thermol. A yw gwrthrychau B a C nad ydynt yn cyffwrdd â'i gilydd hefyd mewn cydbwysedd thermol? Os ydym yn defnyddio rhesymeg yn unig, gallwn ddweud bod gwrthrych B a gwrthrych C hefyd mewn cydbwysedd thermol, er nad ydynt mewn cysylltiad. Mae gwrthrych A a gwrthrych B mewn cydbwysedd thermol, sy'n golygu bod tymheredd gwrthrych A = tymheredd gwrthrych B.

Darllen mwy

Erthygl am Ddiffiniad tymheredd a chydbwysedd thermol

Diffiniad tymheredd

Ydych chi erioed wedi cyffwrdd â rhew? Beth ydych chi'n ei deimlo pan fydd eich dwylo'n cyffwrdd â rhew? Beth os yw'r hyn rydych chi'n ei gyffwrdd yn dân? Wrth gyffwrdd â rhew, mae eich dwylo'n teimlo'n oer, pan fyddwch chi'n cyffwrdd â'r tân, mae eich dwylo'n teimlo'n boeth. Beth yw ystyr poeth, cynnes, oer, oer?

Mae'r cysyniad o dymheredd yn dechrau o'r gwres a'r oerfel a brofir gan ein synnwyr cyffwrdd. Yn seiliedig ar yr hyn a deimlir gan y synnwyr cyffwrdd, dywedwn fod gwrthrych yn boethach na gwrthrych arall neu fod gwrthrych yn oerach nag un arall. Mae gan wrthrychau poeth dymheredd uwch, tra bod gan wrthrychau oer dymheredd is. Po oerach yw gwrthrych, yr isaf yw'r tymheredd. I'r gwrthwyneb, po boethach yw gwrthrych, yr uchaf yw'r tymheredd. Gelwir mesur gwres neu oerfel gwrthrych yn dymheredd. Ym mhwnc damcaniaeth cinetig nwyon, byddwch yn deall diffiniad tymheredd yn fanylach; beth sy'n digwydd i'r moleciwlau o wrthrych fel y gall deimlo'n boeth, yn gynnes, yn oer neu'n oer.

Darllen mwy

Erthygl am Gyfnodau mater (yn seiliedig ar briodweddau microsgopig)

Ym mywyd beunyddiol, rydym yn aml yn dod ar draws tair gwahanol gyfnod o fater. Mae yna sylweddau solet (e.e., cerrig, haearn, ac ati), hylifau (dŵr, gasoline, ac ati) a sylweddau nwy (aer, ac ati). Gellir gwahaniaethu rhwng tair cyfnod y sylweddau hyn yn seiliedig ar eu gallu i gynnal eu siâp a'u maint.

Mae solidau fel arfer yn cynnal siâp a chyfaint sefydlog. Nid yw'r hylif yn cadw ffurf ynghlwm, ond mae'n addasu ei ffordd i'r cynhwysydd sydd wedi'i feddiannu. Er enghraifft, os ydym yn rhoi dŵr mewn gwydr, mae'r siâp yn newid fel gwydr. Os rhoddir dŵr yn y bath, mae'r siâp yn newid fel bath. Mae cyfaint yr hylif fel arfer bob amser yn sefydlog. Os rhoddir gwydr o ddŵr mewn bath, mae faint o ddŵr yn aros yn y gwydr. Gall siâp y dŵr newid, ond nid yw'r maint byth yn amrywio. Cofiwch y gall nifer y solidau a'r hylifau newid os rhoddir grym digonol iddynt.

Darllen mwy

Erthygl am ddamcaniaeth atomig a damcaniaeth cinetig

Damcaniaeth atomig

Am filoedd o flynyddoedd, roedd y Groegiaid hynafol yn credu bod pob sylwedd pur (fel aur, haearn, ac ati) yn cynnwys atomau. Yn ôl iddyn nhw, os caiff sylwedd pur ei dorri'n ddarnau bach, yna caiff y rhannau mân eu torri eto, yna eu torri'n ôl… ac yn y blaen, yna bydd y darnau lleiaf na ellir eu torri eto. Gelwir y darnau lleiaf na ellir eu torri eto yn atomau. Ystyr atom yw “ni ellir ei rannu” (iaith Groeg).

Bryd hynny, ystyriwyd nad oedd yr atom wedi'i rannu mwyach. Ond yn ddiweddarach, darganfu rhai gwyddonwyr electronau a niwclysau atomig (protonau a niwtronau) felly roedd y dybiaeth na ellid isrannu atomau yn anghywir. Felly, mae atomau'n cynnwys electronau (â gwefr negyddol) a niwclysau atomig. Mae electronau'n cylchdroi'r niwclews. Y tu mewn i'r niwclews, mae protonau (â gwefr bositif) a niwtronau (niwtral neu heb wefr).

Darllen mwy

Erthygl am Newidiadau cyfnod tymheredd critigol Pwynt triphlyg

Yn y drafodaeth ar y gyfraith nwy delfrydol, esboniwyd mai dim ond pan nad yw pwysau a dwysedd nwy go iawn yn rhy fawr y mae'r gyfraith nwy delfrydol yn disgrifio ymddygiad nwy go iawn yn gywir. Os yw'r pwysau a dwysedd nwy go iawn yn ddigon mawr, mae'r gyfraith nwy delfrydol yn darparu canlyniadau anghywir, yn yr un modd, pan fydd tymheredd nwy go iawn yn agosáu at y pwynt berwi. Mae hyn yn gysylltiedig â'r rhyngweithiadau sy'n digwydd rhwng moleciwlau nwy go iawn. Mae pwysau nwy yn gymesur yn wrthdro â chyfaint y nwy. Pan fydd pwysau'r nwy yn ddigon mawr, mae cyfaint y nwy yn mynd yn llai. Oherwydd bod cyfaint y nwy yn isel, mae'r pellter rhwng y moleciwlau nwy yn dod yn agosach. Pan fydd y pellter rhwng moleciwlau yn dod yn agosach, mae'r moleciwlau'n denu ei gilydd. Mae fel pan fyddwch chi'n rhoi darn o haearn ar fagnet. Os yw'r pellter rhwng y magnet a'r haearn yn ddigon pell, ni all y magnet dynnu haearn. Ond os yw'r pellter rhwng y magnet a'r haearn yn agos, mae haearn yn cael ei dynnu'n agosach.

Darllen mwy

Van der Walls yw enw ffisegydd o'r Iseldiroedd, JD van der Waals (1837-1923). Hafaliad cyflwr nwy yw Hafaliad Cyflwr Van der Waals, sy'n debyg i hafaliad cyflwr nwy delfrydol. Y gwahaniaeth yw, ni all hafaliad cyflwr nwy delfrydol ddarparu canlyniadau cywir os yw pwysau a dwysedd nwy go iawn yn ddigon mawr. Tra gall Hafaliad Cyflwr Van der Waals gynhyrchu canlyniadau mwy cywir.

Mae bodolaeth yr hafaliad hwn yn tarddu o Van der Waals, a sylweddolodd gyfyngiadau hafaliad cyflwr delfrydol. Mae Waals yn addasu hafaliad cyflwr y nwy delfrydol, trwy ychwanegu sawl ffactor sydd hefyd yn dylanwadu ar gyflwr y nwy go iawn, pan fo pwysau a dwysedd y nwy go iawn yn fawr.

Darllen mwy

Gellir esbonio'r broses anweddu gan ddefnyddio damcaniaeth cinetig. Fel moleciwlau nwy, mae moleciwlau dŵr hefyd yn symud. Y gwahaniaeth yw na ellir gwasgaru moleciwlau dŵr oherwydd gall yr atyniad rhwng moleciwlau eu dal at ei gilydd o hyd. I'r gwrthwyneb, mae'r atyniad rhwng y moleciwlau nwy yn fregus, fel na all y moleciwlau nwy asio. Wrth symud, mae gan foleciwlau dŵr gyflymder. Mae moleciwlau dŵr sydd â chyflymderau uchel; mae moleciwlau dŵr hefyd sydd â chyflymder bach. Mae dosbarthiad cyflymder y moleciwl dŵr yn debyg i ddosraniad Maxwell.

Mae anweddiad yn digwydd pan fydd cyflymder y moleciwlau dŵr yn ddigon mawr fel nad yw'r atyniad rhwng y moleciwlau dŵr yn gallu eu dal gyda'i gilydd. Yn debyg i rocedi sy'n symud i'r gofod, mae cyflymder roced yn ddigon mawr fel na all grym disgyrchiant y ddaear ei dal i aros ar y ddaear. Sylwch mai dim ond moleciwlau â chyflymderau mawr all ddianc rhag yr atyniad rhwng moleciwlau. Mae'r moleciwlau â chyflymderau bach yn aros gyda'i gilydd fel dŵr.

Darllen mwy

Mae berwi yn broses o newid hylif yn nwy. Mae berwi'n digwydd pan fydd y pwysedd anwedd dirlawn yn hafal i'r pwysedd aer (pwysedd aer = pwysedd atmosfferig). Dim ond dŵr berwedig a drafodwn. Mae pwysedd anwedd dirlawn dŵr yn gymesur yn uniongyrchol â thymheredd y dŵr, po uchaf yw tymheredd y dŵr, yr uchaf yw pwysedd yr anwedd dirlawn. Pan fyddwn yn cynhesu dŵr, mae swigod bach fel arfer yn ymddangos ar waelod y cynhwysydd. Mae presenoldeb swigod yn dynodi'r newid mewn hylif yn nwy. Os yw'r pwysedd anwedd dirlawn yn y swigod yn llai na phwysedd yr aer allanol, bydd y swigod yn crebachu ac yn dadfeilio cyn cyrraedd yr wyneb. Mae swigod yn cael eu dinistrio oherwydd bod grym gwthiad yr aer allanol yn uwch na grym gwthiad yr ager y tu mewn i'r swigod. Mae'r pwysedd aer allanol yn uwch na phwysedd yr anwedd yn y swigod fel bod gan yr aer allanol rym mwy arwyddocaol (P = F / A).

Darllen mwy

Mae lleithder yn nodi faint o anwedd dŵr sydd yn yr awyr. Pan fydd hi'n bwrw glaw, mae'r atmosffer yn llaith iawn oherwydd bod llawer o anwedd dŵr yn yr awyr. I'r gwrthwyneb, os yw'r anwedd dŵr yn yr awyr yn fach iawn, mae'r awyr yn sych. Mynegir faint o anwedd dŵr yn yr awyr gan y lleithder cymharol.

Lleithder cymharol yw cymhareb pwysedd rhannol stêm i bwysedd anwedd dirlawn dŵr ar dymheredd penodol (stêm yw anwedd dŵr). Mynegir lleithder cymharol mewn canran, wedi'i lunio'n fathemategol:

Darllen mwy