Titoriais de física básica

Se observamos con atención, inicialmente pódese ver o fume da combustión. Despois dun tempo, o fume xa non se pode ver. Usaches perfume? Aínda que pulverices perfume na habitación, outras persoas que estean fóra da casa tamén poden sentir a fragrancia do perfume. Se a nai cociña comida deliciosa e apetitosa na cociña, o aroma da cociña tamén se pode sentir desde a casa dun veciño. Por que?

Hai moitos outros exemplos. Se botas unhas pingas de tinta nun vaso que contén auga limpa, a tinta ou o colorante alimentario estenderanse uniformemente por toda a auga. Isto ocorre automaticamente. Algúns exemplos anteriores son eventos de difusión que se experimentan a miúdo na vida cotiá. A difusión é o proceso de mover substancias dunha alta concentración a unha baixa concentración. O que se entende por concentración é o número de moléculas/moles dunha substancia por volume. Un lugar de alta concentración é un lugar onde hai moitas moléculas de substancias por volume. Pola contra, as baixas concentracións son lugares onde hai poucas moléculas por volume.

Le máis

Enerxía nun gas ideal monoatómico

A enerxía no gas ideal monoatómico é a cantidade total de enerxía cinética de translación das moléculas de gas ideal monoatómico. A cantidade total de enerxía cinética de translación das moléculas de gas ideal = o produto da enerxía cinética de translación media de cada molécula e o número de moléculas (N). Matematicamente:

Le máis

O teorema da equipartición de enerxía foi derivado teoricamente por Clerk Maxwell empregando mecánica estatística. Chámase teorema porque non hai proba mediante experimentación. A partición de enerxía significa unha distribución igual da enerxía.

KE = enerxía cinética translacional media das moléculas de gas (Joule)

k = constante de Boltzmann = 1.38 x 10^-23 J/K

T = temperatura absoluta da molécula de gas ideal (en Kelvin)

Le máis

In addition to pressure, one of the quantities that states the macroscopic nature of gas is temperature (T). Gas pressure equation:

Le máis

O kA teoría cinética afirma que toda substancia consta de átomos ou moléculas e que o átomo ou a molécula móvense continuamente e sen coidado. Esta suposición da teoría cinética axústase á situación e á condición do átomo ou molécula do constituínte gasoso. A forza de atracción entre os átomos ou moléculas que compoñen o gas é débil, de xeito que os átomos ou moléculas poden moverse libremente.

Le máis

Artigo Lei de Boyle, lei de Charles, lei de Gay-Lussac

Lei de Boyle

Robert Boyle (1627-1691) realizou experimentos para investigar a relación cuantitativa entre a presión e o volume do gas. Este experimento lévase a cabo inserindo unha certa cantidade de gas nun recipiente pechado. Ata que se lle presentou unha boa proposta, descubriu que se a temperatura do gas se mantiña constante, cando a presión do gas aumentaba, o volume do gas reducíase. Do mesmo xeito, cando a presión do gas diminúe, o volume do gas aumenta. A presión do gas é inversamente proporcional ao volume do gas. Esta relación coñécese como a lei de Boyle. Matematicamente:

Le máis

As leis dos gases de Boyle, Charles e Gay-Lussac non se aplican a todas as condicións dos gases, polo que a nosa análise se fai máis difícil. Polo tanto, presentouse o modelo de gas ideal. O gas ideal non existe na vida cotiá; o gas ideal é a forma perfecta para facilitar a análise. A existencia deste concepto de gas ideal tamén nos axuda moito a revisar a relación entre as tres leis dos gases.

A relación entre a temperatura, o volume e a presión dun gas

Referíndonos ás tres leis dos gases anteriores, podemos derivar unha relación máis xeral entre a temperatura, o volume e a presión do gas.

Le máis

A declaración específica da segunda lei da termodinámica non pode describir todos os procesos irreversibles, polo que necesitamos unha declaración xeral. Espérase que esta declaración xeral explique todos os procesos irreversibles que ocorren no universo. A declaración xeral da segunda lei da termodinámica formulouse a mediados do século XIX, a través dunha cantidade chamada entropía (S). A entropía foi introducida por primeira vez por Clausius e formulouse a partir do ciclo de Carnot (máquina calórica perfecta). Segundo Clausius, os cambios de entropía experimenta un sistema cando recibe calor adicional (Q) a unha temperatura constante, o que se representa coa ecuación:

Le máis

Artigo sobre o coeficiente de rendemento da máquina de refrixeración

Unha máquina de arrefriamento é unha máquina que toma calor dun lugar a baixa temperatura e logo transfireo a unha zona a alta temperatura. Para que este proceso ocorra, a máquina debe realizar o traballo porque a calor flúe naturalmente de alta temperatura a baixa temperatura. Isto débese á afirmación de Clausius:

É imposible que unha máquina de arrefriamento transfira calor dun lugar a baixa temperatura a un lugar a alta temperatura sen traballo (Segunda lei da termodinámica - enunciado de Clausius).

A máquina traballa (W) para transferir calor, desde baixa temperatura (Q_L) a alta temperatura (Q_H). Baseado na conservación da enerxía, Q_L + W = Q_H.

Le máis

Para descubrir como aumentar a eficiencia de a calor motor, un científico francés chamado Sadi Carnot (1796-1832) examinou unha máquina calórica teórica ideal en 1824. Naquel momento, a primeira lei da termodinámica non se formulara, nin tampouco a segunda lei da termodinámica. A primeira lei non se formulou porque os científicos aínda non saben que a calor é enerxía. Despois de que Joule e os seus colegas experimentasen na década de 1830, os científicos descubriron que a calor é enerxía que se move debido ás diferenzas de temperatura. Polo tanto, a primeira lei da termodinámica formulouse despois de 1830. Sadi Carnot estivera investigando o motor calórico ideal teórico en 1824. A súa investigación era en realidade aumentar a eficiencia da máquina de vapor. A maioría das máquinas de vapor daquela época eran menos eficientes.

Le máis