Bazaj Fizikaj Lerniloj

Artikolo pri termometroj kaj temperaturskaloj

1. termometroj

La ilo destinita por mezuri temperaturon estas termometro. Ekzistas multaj specoj de termometroj, sed la funkciprincipo estas la sama. Kutime, ni uzas termometrikajn objektojn, kies naturo estas materio, kiu ŝanĝiĝas kun la temperaturo. Se la temperaturo de la objekto ŝanĝiĝas, la formo kaj grandeco de la objekto ankaŭ ŝanĝiĝas. Plej multaj termometroj uzas objektojn, kiuj povas disetendiĝi aŭ ŝrumpi kiam la temperaturo ŝanĝiĝas. Ofte uzataj termometroj konsistas el vitraj tuboj, kie estas alkoholo aŭ hidrargo en la centro de la tubo. Kiam la temperaturo pliiĝas, la alkoholo aŭ hidrargo en la ujo disetendiĝas tiel, ke la longo de la alkohola aŭ hidrarga kolumno pliiĝas. Male, kiam la temperaturo malpliiĝas, la longo de la alkohola aŭ hidrarga kolumno malpliiĝas. Sur la ekstera flanko de la vitra tubo estas nombroj, kiuj estas la skalo de la termometro. La nombro montrita ĉe la supra fino de la alkohola aŭ hidrarga kolumno indikas la valoron de la temperaturo de la mezurata objekto.

Legu pli

Artikolo pri La Nula Leĝo de Termodinamiko

Ĝis nun, ni nur observis la termikan ekvilibron spertatan de du objektoj en kontakto.

Por pli detale kompreni la koncepton de termika ekvilibro, ni reviziu tri objektojn (ekzemple objektojn A, objekton B, kaj objektojn C). Ekzemple, objekto B kaj objekto C ne tuŝas unu la alian, sed objekto A estas en kontakto kun objekto B kaj objekto A estas en kontakto kun objekto C. Observu la suban bildon. Ĉar objektoj A kaj objekto B estas en kontakto kun unu la alian, ankaŭ objektoj A kaj objekto C estas en termika ekvilibro. Ĉu objektoj B kaj C, kiuj ne tuŝas unu la alian, ankaŭ estas en termika ekvilibro? Se ni nur uzas logikon, ni povas diri, ke objekto B kaj objekto C ankaŭ estas en termika ekvilibro, kvankam ili ne estas en kontakto. Objekto A kaj objekto B estas en termika ekvilibro, kio signifas, ke la temperaturo de objekto A = la temperaturo de objekto B.

Legu pli

Article about Definition of temperature and thermal equilibrium

Definition of temperature

Ever touched ice? What do you feel when your hands touch ice? What if what you touch is fire? When touching ice, your hands feel cold, when you touch the fire, your hands feel hot. Hot, warm, cool, cold states what?

The concept of temperature starts from the heat and cold experienced by our sense of touch. Based on what is felt by the sense of touch, we say an object is hotter than another object or an object is cooler than another. Hot objects have higher temperatures, while cold objects have lower temperatures. The cooler an object, the lower the temperature. Conversely, the hotter an object, the higher the temperature. The size of the heat or cold of an object is called temperature. In the subject of gas kinetic theory, you will understand more deeply the definition of temperature; what happens to the molecules from an object so that it can feel hot, warm, cool or cold.

Legu pli

Artikolo pri fazoj de materio (bazita sur mikroskopaj ecoj)

En ĉiutaga vivo, ni ofte renkontas tri malsamajn fazojn de materio. Estas solidaj substancoj (ekz., ŝtonoj, fero, ktp.), likvaj (akvo, benzino, ktp.) kaj gasaj substancoj (aero, ktp.). La trifazaj substancoj povas esti distingitaj surbaze de ilia kapablo konservi sian formon kaj grandecon.

Solidoj kutime konservas fiksan formon kaj volumenon. La likvaĵo ne konservas fiksitan formon, sed adaptiĝas al la ujo, kiu estas okupata. Ekzemple, se ni metas akvon en glason, la formo ŝanĝiĝas kiel glaso. Se akvo estas metita en bankuvon, la formo ŝanĝiĝas kiel bankuvo. La volumeno de likvaĵo tipe ĉiam estas fiksa. Glaso da akvo, se ĝi estas metita en bankuvon, la kvanto da akvo restas en la glaso. La formo de la akvo povas ŝanĝiĝi, sed la grandeco neniam varias. Memoru, ke la nombro de solidoj kaj likvaĵoj povas ŝanĝiĝi se oni donas al ĝi sufiĉan forton.

Legu pli

Artikolo pri atomteorio kaj kineta teorio

Atomteorio

Dum miloj da jaroj, la antikvaj grekoj kredis, ke ĉiu pura substanco (kiel oro, fero, ktp.) konsistas el atomoj. Laŭ ili, se pura substanco estas tranĉita en malgrandajn pecojn, tiam la etaj partoj estas tranĉitaj denove, poste tranĉitaj reen... kaj tiel plu, tiam estos la plej malgrandaj pecoj, kiujn oni ne povas tranĉi denove. La plej malgrandaj pecoj, kiujn oni ne povas tranĉi denove, nomiĝas atomoj. Atomo signifas "ne povas esti dividita" (greka lingvo).

Tiutempe, oni konsideras la atomon jam ne plu dividita. Sed poste kelkaj sciencistoj malkovris elektronojn kaj atomkernojn (protonojn kaj neŭtronojn), tiel ke la supozo, ke atomoj ne povus esti subdividitaj, estis malĝusta. Do, atomoj konsistas el elektronoj (negative ŝargitaj) kaj atomkernoj. Elektronoj ĉirkaŭas la nukleon. Ene de la nukleo, estas protonoj (pozitive ŝargitaj) kaj neŭtronoj (neŭtralaj aŭ ne ŝargitaj).

Legu pli

Artikolo pri ŝanĝoj de fazo Kritika temperaturo Triobla punkto

En la diskuto pri la leĝo de idealaj gasoj, oni klarigis, ke la leĝo de idealaj gasoj precize priskribas la konduton de reala gaso nur kiam la premo kaj denseco de la reala gaso ne estas tro grandaj. Se la premo kaj la denseco de la reala gaso estas sufiĉe grandaj, la leĝo de idealaj gasoj donas malprecizajn rezultojn, simile kiam la temperaturo de la reala gaso alproksimiĝas al la bolpunkto. Ĉi tio rilatas al la interagoj, kiuj okazas inter realaj gasmolekuloj. La gaspremo estas inverse proporcia al la gasvolumeno. Kiam la gaspremo estas sufiĉe granda, la gasvolumeno fariĝas pli malgranda. Ĉar la gasvolumeno estas malalta, la distanco inter la gasmolekuloj fariĝas pli proksima. Kiam la distanco inter la molekuloj fariĝas pli proksima, la molekuloj altiras unu la alian. Estas simile al tio, kiam oni metas pecon da fero sur magneton. Se la distanco inter la magneto kaj fero estas sufiĉe granda, la magneto ne povas tiri feron. Sed se la distanco inter la magneto kaj fero estas malgranda, fero estas tirata pli proksimen.

Legu pli

Van der Walls is the name of a Dutch physicist, J. D. van der Waals (1837-1923). The Van der Waals Equation of State is an equation of state of a gas, similar to The equation of state of an ideal gas. The difference is, The equation of state of an ideal gas cannot provide accurate results if the pressure and density of real gas are large enough. Whereas The Van der Waals Equation of State can produce more accurate results.

The existence of this equation originated from Van der Waals, who realized the limitations of the equation of state of an ideal. Waals, modify the equation of state of the ideal gas, by adding several factors that also influence the real gas condition, when the pressure and density of the real gas are large.

Legu pli

The evaporation process can be explained using kinetic theory. Like gas molecules, water molecules also move. The difference is that water molecules cannot be scattered because the attraction between molecules can still hold them together. Conversely, the attraction between the gas molecules is fragile, so that the gas molecules cannot fuse. When moving, water molecules have velocity. There are water molecules that have high speeds; there are also water molecules that have a small velocity. The distribution of the velocity of the water molecule resembles the Maxwell distribution.

Evaporation occurs when the speed of the water molecule is large enough so that the attraction between the water molecules is unable to hold it together. Similar to rockets moving into space, the speed of a rocket is large enough so that the gravitational force of the earth cannot hold it to stay on earth. Note that only molecules with large velocities can escape from the attraction between molecules. The molecules with small speeds remain together like water.

Legu pli

Bolado estas procezo de ŝanĝo de likvaĵo al gaso. Bolado okazas kiam la saturita vaporpremo egalas al la aerpremo (aerpremo = atmosfera premo). Ni nur diskutas bolantan akvon. La saturita vaporpremo de akvo estas rekte proporcia al la temperaturo de la akvo, ju pli alta la akvotemperaturo, des pli alta la premo de saturita vaporo. Kiam ni varmigas akvon, malgrandaj vezikoj kutime aperas sur la fundo de la ujo. La ekzisto de vezikoj indikas la ŝanĝon de likvaĵo al gaso. Se la saturita vaporpremo en la veziko estas pli malgranda ol la ekstera aerpremo, la veziko ŝrumpos kaj disfalos antaŭ ol atingi la surfacon. Vezikoj estas detruitaj ĉar la puŝforto de la ekstera aero estas pli alta ol la puŝforto de la vaporo ene de la veziko. La ekstera aerpremo estas pli alta ol la vaporpremo en la veziko, tiel ke la ekstera aero havas pli signifan forton (P = F / A).

Legu pli

Humidity states the amount of water vapor in the air. When it rains, the atmosphere is very humid because there is a lot of water vapor in the air. Conversely, if the water vapor in the air is very little, the air is arid. The amount of water vapor in the air is expressed by the relative humidity.

The relative humidity is the ratio of the partial pressure of steam to the pressure of saturated vapor of water at a certain temperature (steam is water vapor). Relative humidity is expressed in percent, mathematically formulated:

Legu pli