Basis natuerkunde tutorials

Om de ûnomkearbere termodynamyske prosessen te ferklearjen, formulearren de wittenskippers de twadde wet fan 'e termodynamika. De twadde wet fan 'e termodynamika ferklearret hokker prosessen yn it universum foarkomme kinne en hokker prosessen net foarkomme kinne. Ien wittenskipper mei de namme RJE Clausius (1822-1888) makke de folgjende útspraak:

Fansels beweecht waarmte fan objekten mei hege temperatuer nei objekten mei lege temperatuer; fansels giet waarmte net fan objekten mei lege temperatuer nei objekten mei hege temperatuer (Twadde wet fan 'e termodynamika - de útspraak fan Clausius).

De útspraak fan Clausius is ien fan 'e spesjale útspraken fan 'e twadde wet fan 'e termodynamika. It wurdt in spesjale útspraak neamd, om't it mar jildt foar ien proses, dat relatearre is oan waarmteferfier. Om't dizze útspraak net relatearre is oan oare prosessen, hawwe wy in algemienere útspraak nedich. De ûntwikkeling fan in algemiene útspraak fan 'e twadde wet fan 'e termodynamika is basearre op 'e stúdzje fan waarmtemotoren. Dêrom besprekke wy earst motorwaarmte.

Lês mear

Artikel Termodynamyske prosessen: Isothermysk Adiabatysk Isochorysk Isobarysk

Der binne fjouwer termodynamyske prosessen, nammentlik isotherme, isochoryske, isobare en adiabatyske prosessen.

Isothermysk proses (konstante temperatuer)

Yn in isotherm proses wurdt de systeemtemperatuer konstant hâlden. Teoretysk is it analysearre systeem in ideaal gas. De ideale gastemperatuer is direkt evenredich mei de ideale ynterne gasenerzjy (U = 3/2 n RT). T feroaret net, dus U feroaret ek net. Dus, as tapast op it isotherm proses, wurdt de earste wet fan 'e termodynamyske fergeliking:

Lês mear

Termodynamysk proses

Waarmte (Q) is de enerzjy dy't fan it iene objekt nei it oare beweecht fanwegen it temperatuerferskil. Oer systemen en omjouwings is waarmte enerzjy dy't fan systeem nei omjouwing beweecht of enerzjy dy't fan omjouwing nei systeem beweecht, fanwegen it temperatuerferskil. As de systeemtemperatuer heger is as de omjouwingstemperatuer, sil waarmte fan it systeem nei de omjouwing streame. As de omjouwingstemperatuer heger is as de systeemtemperatuer, dan streamt waarmte fan 'e omjouwing nei it systeem.

Waarmte (Q) is enerzjy dy't beweecht fanwegen it temperatuerferskil, wylst arbeid (W) relatearre is oan enerzjy-oerdracht troch arbeid. Bygelyks, as it systeem arbeid docht oan 'e omjouwing, dan beweecht enerzjy fan it systeem nei de omjouwing. Omkeard, as de omjouwing arbeid docht oan it systeem, dan beweecht enerzjy fan omjouwing nei systeem.

Lês mear

Inelastyske botsingen

De wet fan behâld fan kinetyske enerzjy is net fan tapassing by ynelastyske botsingen. De wet fan behâld fan momentum is fan tapassing by ynelastyske botsingen as der allinnich gjin eksterne krêft ynwurket op 'e twa botsende objekten. By in ynelastyske botsing plakke twa objekten oan elkoar fêst of binne se oan elkoar fêstmakke nei de botsing.

Foarbyldfraach 1.

Twa objekten hawwe deselde massa, nammentlik 1 kg. Objekt 1 beweecht op in flak flak mei in snelheid fan 10 m/s en botst mei objekt twa dat yn rêst is. Nei de botsing bliuwe de twa objekten oaninoar plakken. Wat is de snelheid fan 'e twa objekten nei de botsing?

Lês mear

Foar in part elastyske botsingen

By foar in part elastyske botsingen is de wet fan behâld fan momentum fan tapassing, wylst de wet fan behâld fan kinetische enerzjy net fan tapassing is. Op it momint dat in botsing plakfynt, wurdt wat kinetische enerzjy omset yn lûdsenerzjy, waarmte-enerzjy en ynterne enerzjy. It gebrûk fan it wurd elastysk jout oan dat nei de botsing de twa objekten net oan elkoar plakke, mar ôfstuitsje.

In foarbyld fan in foar in part elastyske botsing is de iendiminsjonale botsing fan twa knikkers of twa biljertballen.

Lês mear

Behâld fan lineêr momentum

De wet fan behâld fan lineêr momentum stelt dat as der gjin eksterne krêft wurket op twa botsende objekten, it momentum fan 'e objekten foar de botsing gelyk is oan it momentum fan 'e objekten nei de botsing.

p ₁ + p ₂ = p ₁ ' + p ₂ ' ………………….. Fergeliking 1.4

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = m ₁ v ₁ ' + m ₂ v ₂ '

As nei in botsing beide objekten oaninoar plakke,

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

Lês mear

Perfekt elastyske botsingen

In botsing fan twa objekten wurdt in perfekt elastyske botsing neamd as it momentum of de kinetyske enerzjy fan elk objekt foar de botsing gelyk is oan it momentum en de kinetyske enerzjy fan elk objekt nei de botsing. Mei oare wurden, de wet fan behâld fan momentum en de wet fan behâld fan kinetyske enerzjy binne fan tapassing yn perfekt elastyske botsings. It gebrûk fan it wurd elastysk jout oan dat nei de botsing de twa objekten net oan elkoar plakke of net oan elkoar fêst sitte, mar ôfstuitsje. It momentum fan elk objekt is bewarre bleaun.

De momentum fan elk objekt wurdt bewarre.

Lês mear

Prinsipe fan wurk-meganyske enerzjy

De stelling oer arbeid-kinetyske enerzjy stelt dat it netto wurk of it wurk dien troch de netto krêft gelyk is oan de feroaring yn kinetyske enerzjy.

W _net = TO _t – TO _o = 1⁄2 m( ^v _t² – ^v _o² )

W _netto = Der binne twa soarten krêften, nammentlik konservative krêft en net-konservative krêft. Sa kin netto wurk beskôge wurde as besteande út it wurk dien troch in konservative krêft en it wurk dien troch in net-konservative krêft.

W _c + W _nc = ΔKE

Lês mear

Wurk dien troch konservative krêften Potinsjele enerzjy

Observearje in objekt dat fertikaal omheech beweecht en dan weromkomt nei syn oarspronklike posysje nei it berikken fan in maksimale hichte. As it objekt fertikaal omheech beweecht, docht gewicht negative arbeid op it objekt. As it objekt omheech beweecht, nimt de hichte fan it objekt ta. Dêrom nimt de gravitasjonele potinsjele enerzjy fan it objekt ek ta. Der kin konkludearre wurde dat it negative arbeid dat troch gewicht dien wurdt gelyk is oan de tanimming fan 'e gravitasjonele potinsjele enerzjy (PE) fan it objekt.

Lês mear

Konservative krêft en net-konservative krêft

1. Konservative Macht

1.1 Gewicht (w)

Observearje in objekt dat fertikaal omheech beweecht oant it in maksimale hichte berikt foardat it nei ûnderen beweecht nei syn begjinposysje. As it fertikaal omheech beweecht mei in hichte h, is it gewicht tsjinoersteld yn rjochting fan 'e ferpleatsing. Sa docht it gewicht negative arbeid op it objekt. 

W = wh (cos 180 ^o ) = – wh = – mgh

Nei it berikken fan in maksimale hichte beweecht it objekt him nei ûnderen nei syn begjinposysje mei in h. By it nei ûnderen bewege is it gewicht yn deselde rjochting as de ferpleatsing. Omdat it yn deselde rjochting is as de ferpleatsing, docht it gewicht posityf wurk.

Lês mear