Artaigil mu Lagh Glèidhteachais Lùtha
Cruthan lùtha
Nar beatha làitheil, tha iomadh seòrsa lùth ann. Anns a’ chuspair obrach agus lùth, tha sinn air dà sheòrsa lùth meacanaigeach a thoirt a-steach: lùth comasach agus lùth cineatach . Tha grunn sheòrsaichean ann an lùth comasach, nam measg lùth grabhataidh, lùth elastagach, agus lùth dealain . Tha dà sheòrsa ann an lùth cineatach: lùth cineatach eadar-theangachaidh agus lùth cineatach rothlach.
Tha lùth comas grabhataidh aig mango blasta, abaich fhad ’s a tha e crochte bhon ghas aige. Tha an aon rud a’ tachairt nuair a tha thu aig àirde sònraichte os cionn na talmhainn, mar eisimpleir, air mullach taighe. Tha lùth comas grabhataidh aig nì air sgàth a shuidheachadh an coimeas ris an Talamh.
Tha lùth comasach elastagach aig còmhlan rubair sìnte slingshot. Faodaidh an slingshot clach a thilgeil air sgàth an lùth comasach elastagach a tha anns an rubair sìnte. San aon dòigh, faodaidh bogha air a tharraing le saighdear saighead a ghluasad air sgàth an lùth comasach elastagach a tha anns a’ bhogha sìnte.
A bharrachd air an lùth comasach agus cineatach a tha aig stuth mòr agus a chì sinn gu tric ann am beatha làitheil, tha cruthan eile de lùth ann cuideachd. Tha lùth dealain, lùth niùclasach, lùth ceimigeach, msaa. Às deidh nochdadh teòiridh cineatach, chaidh a ràdh gur e lùth cineatach no lùth comasach aig an ìre atamach no moileciuil a th’ ann an lùth ann an cruthan eile (lùth dealain, lùth ceimigeach, msaa). Thathas den bheachd gu bheil an lùth ceimigeach a tha air a stòradh ann am biadh agus connadh air a mheas mar lùth comasach air a stòradh ann am moileciuilean, air sgàth nan feachdan dealain eadar na dadaman a tha a’ dèanamh suas na moileciuilean (ris an canar cuideachd bannan ceimigeach). Faodar lùth dealain, lùth magnetach, lùth niùclasach a mheas cuideachd mar lùth cineatach no lùth comasach aig an ìre atamach.
Atharrachaidhean ann an cruth lùtha
Tha e cudromach a thoirt fa-near gum faod lùth atharrachadh bho aon chruth gu cruth eile. Aig an ìre macrascopach, gheibh sinn eisimpleirean gun àireamh de chruth-atharrachaidhean lùtha. Tha lùth comasach grabhataidh aig mango crochte bhon ghas aige. Mar a thuiteas am mango chun na talmhainn, bidh an lùth comasach aige a’ lùghdachadh air a shlighe a dh’ionnsaigh na talmhainn. Mar a thòisicheas e a’ tuiteam, bidh an lùth comasach a’ lùghdachadh leis gu bheil an t-astar dìreach eadar am mango agus an talamh a’ lùghdachadh. Bidh an lùth seo ag atharrachadh gu lùth cineatach eadar-theangachaidh leis gu bheil astar a’ mango ag àrdachadh air sgàth luathachadh grabhataidh cunbhalach. Faodaidh an lùth comasach elastagach a tha air a stòradh ann an slingshot sìnte atharrachadh gu lùth cineatach eadar-theangachaidh clach nuair a thèid tarraing an t-slingshot a leigeil ma sgaoil ... tha lùth comasach elastagach aig bogha lùbte cuideachd.
Faodar an lùth comasach elastagach ann am bogha lùbte a thionndadh gu lùth cineatach eadar-theangachaidh na saighead. Aig an ìre mhicreascopach, gheibh sinn eisimpleirean de chruth-atharrachaidhean lùtha cuideachd. Nuair a chuireas tu solas neon air, thèid lùth dealain a thionndadh gu lùth solais aig an aon àm. Is e eisimpleir eile cruth-atharrachadh lùth dealain gu lùth cineatach rothlach (fan), msaa. Tha am pròiseas seo de bhith ag atharrachadh lùth dealain air adhbhrachadh leis an atharrachadh eadar lùth comasach agus lùth cineatach aig an ìre atamach no moileciuil.
Mar as trice bidh atharrachaidhean ann an cruth lùtha a’ toirt a-steach gluasad lùth bho aon nì gu nì eile.
Mar as trice bidh cruth-atharrachaidhean lùtha a’ toirt a-steach gluasad lùtha bho aon nì gu nì eile. Tha lùth comasach leaghanach aig bogha lùbte. Nuair a thèid am bogha a tharraing, bidh lùth comasach leaghanach a’ bhogha ag atharrachadh gu lùth cineatach eadar-theangachaidh na saighead. Aig an aon àm, thèid lùth a ghluasad bhon bhogha chun na saighead. Nuair a phutas tu baidhsagal-motair stadte, bidh an lùth comasach ceimigeach nad bhodhaig ag atharrachadh gu lùth cineatach eadar-theangachaidh a’ bhaidhsagal-motair. Aig an aon àm, thèid lùth a ghluasad bhuat chun bhaidhsagal-motair. Tha lùth comasach grabhataidh aig uisge aig mullach dama. Nuair a thuiteas uisge , bidh an lùth comasach grabhataidh aige ag atharrachadh gu a lùth cineatach eadar-theangachaidh. Bidh an t-uisge a tha a’ tuiteam an uairsin a’ draibheadh roth-uidheam. Nuair a bhios an t-uisge a’ draibheadh an roth-uidheam, bidh an lùth cineatach eadar-theangachaidh aige ag atharrachadh gu a lùth cineatach rothlach. Aig an aon àm, thèid lùth a ghluasad bhon uisge chun roth-uidheam.
Bidh obair an-còmhnaidh air a dhèanamh nuair a thèid lùth a ghluasad.
Anns gach aon de na h-eisimpleirean a chaidh a dheasbad roimhe , bidh gluasad lùtha an-còmhnaidh an cois oidhirp. Nuair a ghluaiseas lùth bhon bhogha chun na saighead, bidh am bogha a’ dèanamh obair air an t-saighead. Nuair a ghluaiseas lùth bhuat fhèin chun a’ bhaidhsagal-motair, bidh thusa a’ dèanamh obair air a’ bhaidhsagal-motair. Nuair a ghluaiseas lùth bhon uisge chun an roth-uidheam, bidh an t-uisge a’ dèanamh obair air an roth-uidheam. Mura biodh obair sam bith air a dhèanamh, bhiodh e do-dhèanta don t-saighead gluasad nuair a thèid am bogha a leigeil ma sgaoil, agus cha ghluaiseadh baidhsagal-motair briste nuair a thèid a phutadh. Tha an aon rud fìor airson an roth-uidheam. Ach gu dearbh, bidh an t-saighead, am baidhsagal-motair briste, agus an roth-uidheam a’ gluasad . Faodar a cho-dhùnadh gu bheil oidhirp (W) an-còmhnaidh air a dhèanamh nuair a ghluaiseas lùth bho aon nì gu nì eile.
Ged a tha fios aca gu bheil lùth an-còmhnaidh ag atharrachadh cruth bho aon nì gu nì eile, chan eil luchd-saidheans air a bhith comasach air a’ cho-dhùnadh gu bheil lùth air a ghleidheadh. Tha luchd-saidheans troimh-chèile leis gu bheil teas ann. Bidh teas an-còmhnaidh a’ nochdadh air sgàth suathadh. Mar eisimpleir, bidh thu a’ putadh bloc a tha air an làr. Nuair a phutas tu am bloc, bidh an lùth comasach ceimigeach nad bhodhaig ag atharrachadh cruth gu lùth cineatach eadar-theangachaidh a’ bhloc. Aig an aon àm, thèid lùth a ghluasad bhuat chun bhloc. Nuair a thèid lùth a ghluasad bhuat chun bhloc, bidh thu a’ dèanamh obair air a’ bhloc (W = Fs). Gu dearbh, bidh am bloc a’ gluasad.
Às dèidh gluasad, mar as trice stadaidh am bloc. Stadaidh am bloc air sgàth suathadh. Far a bheil suathadh, tha teas ann. Feuch ri do bhoisichean a shuathadh ri chèile. A bheil do bhoisichean a’ faireachdainn blàth, ceart ? Tha an aon rud a’ tachairt don bhloc. Bidh uachdar an làir agus bonn a’ bhloca a’ fàs blàth air sgàth suathadh. Canar feachd sgaoilidh ri suathadh cuideachd oir tha e a’ lughdachadh no a’ cuir às don lùth meacanaigeach iomlan (lùth meacanaigeach = lùth comasach + lùth cineatach). Anns a’ chùis seo, bidh an fheachd suathaidh a’ cuir às do lùth cineatach eadar-theangachaidh a’ bhloc. Tha lùth cineatach eadar-theangachaidh a’ bhloca a’ tighinn bho lùth comasach ceimigeach.
Calaraidhean
SRon naoidheamh linn deug, cha robh fios aig saidheansair sam bith Dè tha sin teas no teas. Nochd teòiridh gur e seòrsa sònraichte de stuth a th’ ann an teas (canar caloric ris an stuth seo). Ach làthaireachd stuthan bernama chan urrainnear dearbhadh a dhèanamh air caloric a bhith ann. Bho chionn deireadh nan 1830an, Seumas Joule (1818‐1889) rinn iad deuchainn agus fhuair iad a-mach gu robh bidh an lùth cineatach a thèid a chall an-còmhnaidh mar a bhiodh er mar thoradh air.
Chan eil teas no lùth cineatach annk tha sìorraidh air leth. Is e an rud a tha an-còmhnaidh sìorraidh an ìre iomlan de lùth cineatach agus teas. Stèidhichte air toraidhean nan deuchainnean aige, rinn Joule coimeas le gluasad teas dari nithean aig teòthachd àrd (nithean teth) ke nithean aig teòthachd ìosal (nithean fuar). Jcho-dhùin Oule mar than lùth ag a’ gluasad air sgàth eadar-dhealachaidhean teòthachd. Seo mìneachadh teas bho shealladh macrascopach. Bho shealladh microscopach, faodar teas a mhìneachadh a’ cleachdadh teòiridh cineatach.
Anns a’ chuspair teòiridh cineatach ghasaichean, dh’ionnsaich sinn gur tomhas de lùth cineatach nam moileciuilean a tha a’ dèanamh suas an nì a th’ ann an teòthachd nì. Mar as àirde teòthachd nì, ’s ann as motha lùth cineatach nam moileciuilean a tha a’ dèanamh suas an nì. Tha lùth cineatach co-cheangailte ri astar gluasaid. Mar as motha an lùth cineatach (EK nas àirde) aig na moileciuilean, ’s ann as motha astar gluasaid (v nas àirde) aig na moileciuilean. Ma bheanas sinn ri nì àrd-theodhachd (nì teth) le nì ìosal-theodhachd (nì fuar), bidh teas a’ sruthadh gu fèin-ghluasadach bhon nì àrd-theodhachd chun an nì ìosal-theodhachd . Nuair a dh’èireas teòthachd nì, bidh lùth cineatach nam moileciuilean a tha a’ dèanamh suas an nì ag àrdachadh (bidh astar gluasad moileciuilean ag àrdachadh). Faodar a cho-dhùnadh gur e teas lùth cineatach moileciuilean a tha a’ gluasad gu luath.
Às dèidh dhaibh fios a bhith aca gur e teas lùth a ghluaiseas air sgàth eadar-dhealachaidhean teòthachd (mìneachadh macrascopach) no gur e teas lùth cineatach mholacilean a ghluaiseas gu luath (mìneachadh microscopach), mu dheireadh chruthaich luchd-saidheans lagh glèidhteachais lùtha:
Faodaidh lùth atharrachadh bho aon chruth gu cruth eile, gluasad bho aon nì gu nì eile, ach cha bhith an lùth iomlan a’ lùghdachadh no a’ meudachadh.
Tha atharrachaidhean ann an cruth lùtha a’ toirt a-steach gluasad lùtha bho aon nì gu nì eile. Bidh oidhirp no obair an-còmhnaidh an cois gach gluasad lùtha. Stèidhichte air toraidhean dheuchainnean agus mion-sgrùdaidhean le luchd-saidheans, tha fios gu bheil teas dha-rìribh na lùth a thèid a ghluasad air sgàth eadar-dhealachaidhean ann an teòthachd (tuigse macrascopach) no gur e teas lùth cineatach mholacilean a tha a’ gluasad gu luath (tuigse mhicroscopach). Is urrainn dhuinn a ràdh gu bheil obair (W) agus teas (Q) an sàs ann an gluasad lùtha. Is e a’ chiad lagh de theirmidinimig lagh a mhìnicheas gluasad lùtha anns a bheil teas agus obair. Chan e cruth lùtha a th ’ ann an teas agus obair , ach chan eil iad an sàs ach ann an gluasad lùtha eadar nithean, eadar nithean agus creutairean beò, no eadar creutairean beò.
Anns a’ chiad lagh de theirmeadainimic, bidh sinn cuideachd a’ faighinn eòlas air meud ùr: lùth a-staigh (U). Is e lùth a-staigh an lùth cineatach iomlan de mholacilean agus an lùth a dh’fhaodadh a bhith ann a tha ag èirigh bho na h-eadar-obrachaidhean eadar na dadaman a tha a’ dèanamh suas moileciuil no na h-eadar-obrachaidhean eadar na moileacilean a tha a’ dèanamh suas nì no creutair beò. Tha gach nì air a dhèanamh suas de dadaman no moileacilean. Mar sin, feumaidh lùth a-staigh a bhith aig gach nì anns a’ chruinne-cè. Bidh atharrachadh ann an lùth a-staigh mar thoradh air gach pròiseas gluasaid lùtha anns a bheil teas agus obair.
