Βασικά μαθήματα φυσικής

Άρθρο σχετικά με την Εξίσωση Συνέχειας

Προσπαθήστε να ανοίξετε αργά τη βρύση νερού, προσέχοντας παράλληλα την ταχύτητα του νερού που βγαίνει από το στόμιο της βρύσης. Τώρα συγκρίνετε, πού είναι ο ρυθμός ροής του νερού πιο γρήγορος, όταν το στόμιο της βρύσης είναι κλειστό ή όχι; Γιατί συμβαίνει αυτό; Για να το κατανοήσετε αυτό, μελετήστε την εξίσωση συνέχειας.

εξορθολογισμό

Σε μια σταθερή ροή, η ταχύτητα κάθε σωματιδίου ρευστού σε ένα σημείο, ας πούμε το σημείο Α, είναι πάντα η ίδια. Όταν περνούν από το σημείο Β, η ταχύτητα των σωματιδίων ρευστού μπορεί να αλλάξει. Ωστόσο, όταν φτάνουν στο σημείο Β, τα σωματίδια ρευστού που ακολουθούν από πίσω ρέουν με την ίδια ταχύτητα με τα σωματίδια ρευστού που προηγούνται. Ομοίως, όταν φτάνουν στο σημείο C και ούτω καθεξής. Η Γραμμή Ροής είναι μια καμπύλη που συνδέει τα σημεία A, B και C.

Διαβάστε περισσότερα

1. Ορισμός της αρχής του Μαύρου

Αν αναμείξουμε ζεστό και κρύο νερό σε ένα ανοιχτό δοχείο (για παράδειγμα έναν κουβά), η θερμότητα μεταφέρεται από το ζεστό νερό στο κρύο νερό. Επειδή το δοχείο είναι ανοιχτό, τότε ένα μέρος της θερμότητας μετακινείται στον αέρα. Το δοχείο γίνεται επίσης θερμότερο. Η θερμότητα που απελευθερώνεται από το ζεστό νερό δεν απορροφάται μόνο από το κρύο νερό, αλλά απορροφάται επίσης από την ατμόσφαιρα και τα δοχεία. Σε αυτήν την περίπτωση, ο κουβάς είναι ένα μη απομονωμένο σύστημα. Όταν αναμιγνύουμε ζεστό και κρύο νερό σε ένα κλειστό θερμός, η θερμότητα μεταφέρεται από το ζεστό νερό στο κρύο νερό. Τα θερμός είναι απομονωμένα συστήματα, επομένως δεν μετακινείται θερμότητα στον αέρα ή σε ένα θερμός. Το κρύο νερό απορροφά μόνο τη θερμότητα που απελευθερώνεται από το ζεστό νερό μέχρι το μείγμα ζεστού και κρύου νερού να φτάσει σε θερμική ισορροπία.

Διαβάστε περισσότερα

1. Ορισμός της μεταφοράς θερμότητας με ακτινοβολία

Πώς νιώθετε αν φοράτε μαύρα ρούχα μια ζεστή μέρα ή πότε γυμνάζεστε κατά τη διάρκεια της ημέρας; Συγκρίνετε με το πότε φοράτε λευκά ρούχα; Αν φοράτε μαύρα ρούχα κατά τη διάρκεια της ημέρας, τότε νιώθετε ζέστη. Γιατί συμβαίνει αυτό; Η απόσταση μεταξύ του ήλιου και της γης το πρωί είναι σχεδόν η ίδια με την απόσταση μεταξύ του ήλιου και της γης κατά τη διάρκεια της ημέρας και του βράδυ. Τότε γιατί τα πρωινά και τα βράδια είναι πιο δροσερά, πιο ζεστά κατά τη διάρκεια της ημέρας; Οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα σχετίζονται με τη μεταφορά θερμότητας μέσω ακτινοβολίας.

Διαβάστε περισσότερα

Άρθρο σχετικά με τη μεταφορά θερμότητας με συναγωγή

Έχετε πάει ποτέ στην παραλία όταν είχε ηλιοφάνεια; Σε μια καθαρή μέρα, στην παραλία, φυσάει πάντα άνεμος από τη θάλασσα. Γιατί φυσάει πάντα άνεμος στην παραλία και γιατί η θαλασσινή αύρα (άνεμοι που φυσούν από τη θάλασσα προς την ξηρά) εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας, ενώ η στεριά (άνεμοι που φυσούν από την ξηρά προς τη θάλασσα) εμφανίζεται τη νύχτα; Γιατί κατά την περίοδο των βροχών μπορούν τα σύννεφα να κατέβουν στις πλαγιές; Γιατί ο άνεμος είναι δροσερός; Οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα σχετίζονται με την ειδική θερμότητα της ξηράς και της θάλασσας, τη διαστολή, την πυκνότητα και τη μεταφορά θερμότητας μέσω συναγωγής!

Διαβάστε περισσότερα

1. Ορισμός της μεταφοράς θερμότητας μέσω αγωγιμότητας

Αν καθίσετε σε μια ξύλινη καρέκλα, η επιφάνειά της ζεσταίνετε. Αντίθετα, αν καθίσετε σε μια καρέκλα από πλαστικό ή μέταλλο, η επιφάνεια μιας μεταλλικής ή πλαστικής καρέκλας δεν είναι ζεστή αφού καθίσετε. Γιατί η επιφάνεια της ξύλινης καρέκλας θερμαίνεται, ενώ η μεταλλική επιφάνεια της καρέκλας όχι; Γιατί ο ύπνος σε κρύο πάτωμα χωρίς στρώμα μπορεί να προκαλέσει πόνο; Έχετε φορέσει ποτέ αντικρυστικό μπουφάν; Γιατί τα περισσότερα αντικρυστικά μπουφάν είναι κατασκευασμένα από μαλλί; Υπάρχουν ακόμα πολλά πράγματα που μπορούν να ληφθούν υπόψη και να αμφισβητηθούν σχετικά με το θέμα της μεταφοράς θερμότητας μέσω αγωγιμότητας.

Διαβάστε περισσότερα

Άρθρο σχετικά με την ειδική θερμότητα και θερμοχωρητικότητα λανθάνουσας θερμότητας

Αν βάλετε ένα θερμόμετρο υδραργύρου σε ένα δοχείο που περιέχει ένα μείγμα κρύου νερού και πάγου, θα παρατηρήσετε ότι αφού κινηθεί προς τα κάτω, η επιφάνεια του υδραργύρου σταματά να κινείται. Η επιφάνεια του υδραργύρου σταματά να κινείται αφού φτάσει στη θερμοκρασία του σημείου πήξης του νερού (0 ^° C). Αν το δοχείο είναι ανοιχτό, η θερμότητα ρέει από τον αέρα που έχει την υψηλότερη θερμοκρασία στο μείγμα πάγου και κρύου νερού. Η προσθήκη θερμότητας από τον αέρα προκαλεί την τήξη του πάγου. Όσο λιώνει ο πάγος, αλλάζει η θερμοκρασία του μείγματος πάγου και κρύου νερού; Όσο λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του μείγματος νερού και πάγου δεν αλλάζει.

Διαβάστε περισσότερα

Άρθρο Ορισμός της θερμότητας Μηχανικό ισοδύναμο της θερμότητας Εξίσωση της θερμότητας

1. Ορισμός της θερμότητας

Αν αντικείμενα που έχουν διαφορές θερμοκρασίας αγγίζουν το ένα το άλλο, θα υπάρξει μεταφορά θερμότητας από αντικείμενα υψηλής θερμοκρασίας σε αντικείμενα χαμηλής θερμοκρασίας. Η μεταφορά θερμότητας σταματά αφού τα αντικείμενα που αγγίζουν φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία. Για παράδειγμα, αν αναμίξουμε ζεστό νερό με κρύο νερό, η θερμότητα συνήθως μετακινείται από το ζεστό νερό στο κρύο νερό. Όταν βάζουμε ζεστό σίδερο σε κρύο νερό, η θερμότητα μετακινείται από το σίδερο στο νερό. Η θερμότητα θα σταματήσει να ρέει αφού το σίδερο και το νερό φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία. Όταν μια νοσοκόμα τοποθετεί ένα θερμόμετρο στο σώμα σας, η θερμότητα μετακινείται από

Διαβάστε περισσότερα

Άρθρο σχετικά με την ανώμαλη συμπεριφορά του νερού κάτω από τους 4°C

Κάθε αντικείμενο διαστέλλεται (ο όγκος των αντικειμένων αυξάνεται) όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, και τα αντικείμενα συρρικνώνονται (ο όγκος των αντικειμένων μειώνεται) όταν μειώνεται η θερμοκρασία. Το νερό επίσης διαστέλλεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία και συρρικνώνεται όταν μειώνεται η θερμοκρασία, αλλά όχι στους 0 ^° C – 4 ^° C. Μεταξύ 0°C και 4°C, ο όγκος του νερού μειώνεται (το νερό συρρικνώνεται) καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αν θερμάνουμε το νερό στους 0 ^° C, το νερό θερμαίνεται, ο όγκος του νερού μειώνεται. Η διαδικασία συρρίκνωσης σταματά όταν το νερό φτάσει τους 4 ^° C. Πάνω από τους 4 ^° C, ο όγκος του νερού αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αντίθετα, το νερό διαστέλλεται (ο όγκος του νερού αυξάνεται) όταν η θερμοκρασία μειώνεται από 4 ^° C σε 0 ^° C.

Διαβάστε περισσότερα

Τα περισσότερα στερεά αντικείμενα υφίστανται γραμμική διαστολή όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Η γραμμική διαστολή είναι η αύξηση του μήκους του αντικειμένου ή η μείωση του μήκους του. Συνήθως, το μήκος του αντικειμένου αυξάνεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, ενώ το μήκος του αντικειμένου μειώνεται όταν πέφτει η θερμοκρασία. Μπορεί να πιστεύετε ότι η γραμμική διαστολή μπορεί να συμβεί μόνο σε αντικείμενα όπως λεπτά σύρματα. Για παράδειγμα, κοιτάξτε ένα αυτοκίνητο που είναι παρκαρισμένο στην άκρη του δρόμου, επομένως είναι εκτεθειμένο στον ήλιο. Όταν το αυτοκίνητο υπερθερμαίνεται, η σιδερένια πλάκα μπορεί να γίνει παχύτερη ή το μήκος της πλευράς μπορεί να αυξηθεί. Οι στέγες των σπιτιών από ψευδάργυρο μπορούν επίσης να παρουσιάσουν διαστολή. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν ο ψευδάργυρος υπερθερμαίνεται, οι άκρες του ψευδαργύρου αυξάνονται σε πλάτος και ο ψευδάργυρος μπορεί να γίνει ακόμη πιο παχύς. Το ίδιο συνέβη και με τις σιδηροδρομικές γραμμές και τον σίδηρο ή τον χάλυβα στη γέφυρα.

Διαβάστε περισσότερα

Άρθρο σχετικά με τη μετατροπή των κλιμάκων θερμοκρασίας

Η κλίμακα Κελσίου και η κλίμακα Φαρενάιτ είναι διαφορετικές κλίμακες θερμοκρασίας. Εάν η θερμοκρασία ενός αντικειμένου μετριέται και εκφράζεται σε κλίμακα Κελσίου, τότε θέλουμε να δηλώσουμε τη θερμοκρασία του αντικειμένου στην κλίμακα Φαρενάιτ και στη συνέχεια να την αλλάξουμε από την κλίμακα Κελσίου στην κλίμακα Φαρενάιτ. Σε αυτήν την ενότητα, μαθαίνουμε πώς να αλλάζουμε ή να μετατρέπουμε μια κλίμακα θερμοκρασίας.

Σε πίεση 1 atm, η θερμοκρασία του σημείου πήξης για το θερμόμετρο Κελσίου = 0 ^oC, ενώ το θερμόμετρο Φαρενάιτ = 32 ^oΣΤ. αντίστροφα, σε πίεση 1 atm, η θερμοκρασία του το σημείο βρασμού για ένα θερμόμετρο κλίμακας Κελσίου = 100 ^oC, ενώ ένα θερμόμετρο με κλίμακα Φαρενάιτ = 212 ^oF.

Διαβάστε περισσότερα