Oinarrizko Fisika Tutorialak

Termodinamika-prozesu itzulezinak azaltzeko, zientzialariek termodinamikaren bigarren legea formulatu zuten. Termodinamikaren bigarren legeak unibertsoan zein prozesu gerta daitezkeen eta zein ezin diren azaltzen du. RJE Clausius izeneko zientzialari batek (1822-1888) adierazpen hau egin zuen:

Naturalki, beroa tenperatura altuko objektuetatik tenperatura baxuko objektuetara mugitzen da; naturalki, beroa ez da tenperatura baxuko objektuetatik tenperatura altuko objektuetara igarotzen (Termodinamikaren bigarren legea - Clausiusen adierazpena).

Clausiusen baieztapena termodinamikaren bigarren legearen baieztapen berezietako bat da. Baieztapen berezia deitzen zaio, prozesu bakar bati aplikatzen zaiolako, bero-transferentziarekin lotuta. Baieztapen hau ez dagoenez beste prozesuekin lotuta, baieztapen orokorrago bat behar dugu. Termodinamikaren bigarren legearen baieztapen orokor baten garapena motor termikoen azterketan oinarritzen da. Beraz, lehenik motorraren beroa aztertuko dugu.

Irakurri gehiago

Artikulua Prozesu termodinamikoak: Isotermoa Adiabatikoa Isokorikoa Isobarikoa

Lau prozesu termodinamiko daude: isotermikoa, isokorikoa, isobarikoa eta adiabatikoa.

Prozesu isotermikoa (tenperatura konstantea)

Prozesu isotermiko batean, sistemaren tenperatura konstante mantentzen da. Teorian, aztertutako sistema gas ideal bat da. Gas idealaren tenperatura zuzenean proportzionala da gas idealaren barne-energiarekin (U = 3/2 n RT). T ez da aldatzen, beraz, U ere ez da aldatzen. Beraz, prozesu isotermikoari aplikatzen bazaio, ekuazio termodinamikoaren lehen legea hau da:

Irakurri gehiago

Prozesu termodinamikoa

Beroa (Q) objektu batetik bestera tenperatura-diferentziaren ondorioz mugitzen den energia da. Sistemei eta inguruneei buruz, beroa sistematik ingurunera mugitzen den energia edo ingurunetik sistemara mugitzen den energia da, tenperatura-diferentziaren ondorioz. Sistemaren tenperatura giro-tenperatura baino handiagoa bada, beroa sistematik ingurunera isuriko da. Giro-tenperatura sistemaren tenperatura baino handiagoa bada, orduan beroa ingurunetik sistemara isurtzen da.

Beroa (Q) tenperatura-diferentziagatik mugitzen den energia da, eta lana (W), berriz, lanaren bidezko energia-transferentziarekin erlazionatuta dago. Adibidez, sistemak ingurunean lana egiten badu, orduan energia sistematik ingurunera mugitzen da. Alderantziz, inguruneak sisteman lana egiten badu, orduan energia ingurunetik sistemara mugitzen da.

Irakurri gehiago

Talka ez-elastikoak

Energia zinetikoaren kontserbazioaren legea ez da aplikagarria talka ez-elastikoetan. Momentuaren kontserbazioaren legea aplikagarria da talka ez-elastikoetan, baldin eta ez badago kanpoko indarrik bi objektuen gainean talka egiten dutenean. Talka ez-elastiko batean, bi objektu elkarri itsasten zaizkio edo elkarri lotzen zaizkio talkaren ondoren.

1. galderaren adibidea.

Bi objektu masa berekoak dira, 1 kg-koak hain zuzen ere. 1. objektua plano lau batean mugitzen da 10 m/s-ko abiaduran eta geldirik dagoen bigarren objektuarekin talka egiten du. Talkaren ondoren, bi objektuak elkarri itsasten zaizkio. Zein da bi objektuen abiadura talkaren ondoren?

Irakurri gehiago

Talka partzialki elastikoak

Talka partzialki elastikoetan, momentuaren kontserbazioaren legea aplikatzen da, energia zinetikoaren kontserbazioaren legea, berriz, ez da aplikatzen. Talka gertatzen den unean, energia zinetiko batzuk soinu-energia, bero-energia eta barne-energia bihurtzen dira. Elastiko hitza erabiltzeak adierazten du talkaren ondoren, bi objektuak ez direla elkarri itsasten, baizik eta errebotatzen direla.

Talka partzialki elastiko baten adibidea bi kanika edo bi billar-bolaren arteko talka unidimentsionala da.

Irakurri gehiago

Momentu linealaren kontserbazioa

Momentu linealaren kontserbazioaren legeak dioenez, bi objekturen gainean kanpoko indarrik ez badago, objektuen talka baino lehen duten momentua talkaren ondoren duten momentuaren berdina da.

p₁ + orr₂ = or₁ ' + p₂ ' ………………….. 1.4 ekuazioa

m₁ v₁ + m₂ v₂ = m₁ v₁ ' + m₂ v₂ '

Talkaren ondoren bi objektuak elkarri itsasten badira,

m₁ v₁ + m₂ v₂ = (m)₁ + m₂ ) v'

Irakurri gehiago

Talka perfektuki elastikoak

Bi objekturen arteko talka bati talka perfektuki elastikoa deitzen zaio, baldin eta objektu bakoitzaren momentua edo energia zinetikoa talkaren aurretik objektu bakoitzaren momentuaren eta energia zinetikoaren berdina bada talkaren ondoren. Beste era batera esanda, momentuaren kontserbazio legea eta energia zinetikoaren kontserbazio legea aplikagarriak dira talka perfektuki elastikoetan. Elastiko hitza erabiltzeak adierazten du talkaren ondoren, bi objektuak ez direla elkarri itsasten edo ez direla elkarri lotuta, baizik eta errebotatu egiten dutela. Objektu bakoitzaren momentua kontserbatzen da.

Objektu bakoitzaren momentua kontserbatzen da.

Irakurri gehiago

Lan-energia mekanikoaren printzipioa

Lan-energia zinetikoaren teoremak dio indar garbiak edo egindako lana energia zinetikoaren aldaketaren berdina dela.

W_net = A_t – A_o = 1⁄2 m(v)_t² - v_o²)

W_net = Bi indar mota daude, indar kontserbadorea eta indar ez-kontserbadorea. Beraz, lan netoa indar kontserbadore batek egindako lanak eta indar ez-kontserbadore batek egindako lanak osatzen dutela kontsidera daiteke.

W_c +W_nc = ΔKE

Irakurri gehiago

Indar kontserbadoreek egindako lana Energia potentziala

Behatu bertikalki gorantz mugitzen den objektu bat eta gero altuera maximoa lortu ondoren bere hasierako posiziora itzultzen dena. Objektua bertikalki gorantz mugitzen denean, pisuak lan negatiboa egiten du objektuaren gainean. Objektua gorantz mugitzen denean, objektuaren altuera handitzen da. Beraz, objektuaren energia potentzial grabitatorioa ere handitzen da. Ondorioztatu daiteke pisuak egindako lan negatiboa objektuaren energia potentzial grabitatorioaren (PE) igoeraren berdina dela.

Irakurri gehiago

Indar kontserbadorea eta indar ez-kontserbadorea

1. Indar Kontserbadorea

1.1 Pisua (w)

Behatu objektu bat bertikalki gorantz mugitzen dena altuera maximo batera iritsi arte, hasierako posiziorantz behera mugitu aurretik. Bertikalki gorantz h mugitzen denean, pisua desplazamenduaren kontrako noranzkoan dago. Beraz, pisuak lan negatiboa egiten du objektuaren gainean. 

W = wh (cos 180)^o) = – wh = – mgh

Gehienezko altuera lortu ondoren, objektua hasierako posiziorantz behera mugitzen da h-ko distantziara. Behera mugitzean, pisua desplazamenduaren norabide berean dago. Desplazamenduaren norabide berean dagoenez, pisuak lan positiboa egiten du.

Irakurri gehiago