Disvastigo

Se ni rigardas atente, la fumo de la brulado komence videblas. Post iom da tempo, la fumo ne plu videblas. Ĉu vi uzis parfumon? Kvankam vi ŝprucas parfumon en la ĉambro, aliaj homoj, kiuj estas ekster la hejmo, ankaŭ povas senti la aromon de la parfumo. Se la patrino kuiras bongustajn kaj apetitajn manĝaĵojn en la kuirejo, la aromo de la kuirado ankaŭ senteblas el la domo de najbaro. Kial tio okazas?

Ekzistas multaj aliaj ekzemploj. Se vi metas kelkajn gutojn da inko en glason enhavantan klaran akvon, inko aŭ manĝaĵkoloro disvastiĝos egale tra la akvo. Tio okazas aŭtomate. Kelkaj antaŭaj ekzemploj estas difuzaj eventoj, kiujn oni ofte spertas en ĉiutaga vivo. Difuzo estas la procezo movi substancojn de alta koncentriĝo al malalta koncentriĝo. Per koncentriĝo oni komprenas la nombron da molekuloj/haŭtoj de substanco po volumeno. Loko kun alta koncentriĝo estas loko, kie estas multaj molekuloj de substancoj po volumeno. Male, malaltaj koncentriĝoj estas lokoj, kie estas malmultaj molekuloj po volumeno.

Legu pli

Interna energio de ideala gaso

Energio en monatomika ideala gaso

La energio en la monatoma ideala gaso estas la tuta kvanto de translacia kineta energio de monatomaj idealgasaj molekuloj. La tuta kvanto de translacia kineta energio de la idealgasaj molekuloj = la produto de la meza translacia kineta energio de ĉiu molekulo kaj la nombro de molekuloj (N). Matematike:

Legu pli

Teoremo pri ekvipartigo de energio

La teoremo pri energia ekvipartigo estis teorie derivita de Clerk Maxwell uzante statistikan mekanikon. Ĝi nomiĝas teoremo ĉar ne ekzistas pruvo per eksperimentado. La energia partigo signifas egalan distribuon de energio.

Teorio de energia ekviparticio 1

KE = averaĝa translacia kineta energio de gasmolekuloj (Ĵuloj)

k = konstanto de Boltzmann = 1.38 × 10⁻²⁺ J/K

T = absoluta temperaturo de la ideala gasmolekulo (Kelvino)

Legu pli

Meza kineta energio de gasoj

Aldone al premo, unu el la kvantoj, kiuj esprimas la makroskopan naturon de gaso, estas temperaturo (T). Ekvacio de gaspremo:

Meza kineta energio de gasoj 1

Legu pli

Kineta teorio de gasoj

La kineta teorio asertas, ke ĉiu substanco konsistas el atomoj aŭ molekuloj kaj ke la atomoj aŭ molekuloj moviĝas kontinue kaj senzorge. Ĉi tiu supozo de la kineta teorio kongruas kun la situacio kaj stato de la atomo aŭ molekulo de la gaskonsisto. La altirforto inter la atomoj aŭ molekuloj konsistigantaj la gason estas malforta, tiel ke la atomoj aŭ molekuloj povas moviĝi libere.

Legu pli

Leĝo de Boyles Leĝo de Charles Leĝo de Gay-Lussac

Artikolo Leĝo de Boyle, leĝo de Charles, leĝo de Gay-Lussac

La leĝo de Boyle

Robert Boyle (1627-1691) faris eksperimentojn por esplori la kvantan rilaton inter gaspremo kaj volumeno. Ĉi tiu eksperimento estas efektivigita per enmeto de certa kvanto da gaso en fermitan ujon. Ĝis sufiĉe bona aliro, li trovis, ke se la gastemperaturo estas tenata konstanta, tiam kiam la gaspremo pliiĝas, la gasvolumeno malpliiĝas. Simile, kiam la gaspremo malpliiĝas, la gasvolumeno pliiĝas. Gaspremo estas inverse proporcia al gasvolumeno. Ĉi tiu rilato estas konata kiel la Leĝo de Boyle. Matematike:

Legu pli

La ideala gasleĝo

La gasleĝoj de Boyle, Charles kaj Gay-Lussac ne validas por ĉiuj gaskondiĉoj, do nia analizo fariĝas pli malfacila. Tial, ni prezentas la idealgasan modelon. Ideala gaso ne ekzistas en la ĉiutaga vivo; la ideala gaso estas ĝuste la perfekta formo por faciligi analizon. La ekzisto de ĉi tiu koncepto de ideala gaso ankaŭ vere helpas nin revizii la rilaton inter la tri gasleĝoj.

La rilato inter temperaturo, volumeno kaj gaspremo

Per referenco al la tri supre menciitaj gasleĝoj, ni povas derivi pli ĝeneralan rilaton inter temperaturo, volumeno kaj gaspremo.

Legu pli

Entropio

La specifa deklaro de la dua leĝo de termodinamiko ne povas priskribi ĉiujn nemaligeblajn procezojn, do ni bezonas ĝeneralan deklaron. Ĉi tiu ĝenerala deklaro estas atendita klarigi ĉiujn nemaligeblajn procezojn okazantajn en la universo. La ĝenerala deklaro de la dua leĝo de termodinamiko estis formulita meze de la deknaŭa jarcento, per kvanto nomata entropio (S). Entropio estis unue enkondukita de Clausius kaj estis formulita el la ciklo de Carnot (perfekta kaloria motoro). Laŭ Clausius, entropiaj ŝanĝoj estas spertitaj de sistemo, kiam la sistemo ricevas plian varmon (Q) je konstanta temperaturo, kiu estas reprezentita per la ekvacio:

Legu pli

Koeficiento de rendimento de la malvarmiga maŝino

Artikolo pri la koeficiento de rendimento de la malvarmiga maŝino

Malvarmigmaŝino estas maŝino, kiu prenas varmon el malalttemperatura loko, poste transdonas ĝin al alttemperatura areo. Por ke ĉi tiu procezo okazu, la maŝino devas fari la laboron, ĉar la varmo nature fluas de alta temperaturo al malalta temperaturo. Tio estas laŭ la aserto de Clausius:

Estas neeble por malvarmiga maŝino transdoni varmon de malalt-temperatura loko al alt-temperatura loko sen laboro (dua leĝo de termodinamiko - deklaro de Clausius).

La maŝino laboras (W) por transdoni varmon, de malalta temperaturo (Q L ) al alta temperaturo (Q H ). Bazite sur la konservo de energio, Q L + W = Q H.

Legu pli

Carnot-termika motoro kaj Carnot-ciklo

Por ekscii kiel pliigi la efikecon de la varmomaŝino, franca sciencisto nomita Sadi Carnot (1796-1832) ekzamenis idealan teorian kalorian maŝinon en 1824. Tiutempe, la unua leĝo de termodinamiko ankoraŭ ne estis formulita, nek la dua leĝo de termodinamiko. La unua leĝo ne estas formulita ĉar sciencistoj ankoraŭ ne scias, ke varmo estas energio. Post kiam Joule kaj liaj kolegoj eksperimentis en la 1830-aj jaroj, sciencistoj malkovris, ke varmo estas energio, kiu moviĝas pro temperaturdiferencoj. Do, la unua leĝo de termodinamiko estis formulita post 1830. Sadi Carnot esploris la teorian idealan kalorian maŝinon en 1824. Lia esplorado fakte celis pliigi la efikecon de la vapormaŝino. La plej multaj vapormaŝinoj de tiu tempo estis malpli efikaj.

Legu pli