Física

Artigo sobre a conversión de escalas de temperatura

A escala Celsius e a escala Fahrenheit son escalas de temperatura diferentes. Se a temperatura dun obxecto se mide e se expresa nunha escala Celsius, entón queremos indicar a temperatura do obxecto na escala Fahrenheit e logo cambiala da escala Celsius á escala Fahrenheit. Nesta sección, aprenderemos a cambiar ou converter unha escala de temperatura.

A unha presión de 1 atm, a temperatura do punto de conxelación para o termómetro Celsius = 0 ^oC, mentres que o termómetro Fahrenheit = 32 ^oF. pola contra, a unha presión de 1 atm, a temperatura de o punto de ebulición para un termómetro en escala Celsius = 100 ^oC, mentres que un termómetro cunha escala Fahrenheit = 212 ^oF.

Le máis

Artigo sobre termómetros e escalas de temperatura

1. Termómetros

A ferramenta deseñada para medir a temperatura é un termómetro. Hai moitos tipos de termómetros, pero o principio de funcionamento é o mesmo. Normalmente, usamos obxectos termométricos, a natureza da materia cambia coa temperatura. Se a temperatura do obxecto cambia, a forma e o tamaño do obxecto tamén cambian. A maioría dos termómetros usan obxectos que poden expandirse ou contraerse cando cambia a temperatura. Os termómetros que se usan a miúdo consisten en tubos de vidro, onde hai alcohol ou mercurio no centro do tubo. Cando a temperatura aumenta, o alcohol ou mercurio no recipiente expándese de xeito que a lonxitude da columna de alcohol ou mercurio aumenta. Pola contra, cando a temperatura diminúe, a lonxitude da columna de alcohol ou mercurio diminúe. Na parte exterior do tubo de vidro, hai números que son a escala do termómetro. O número que mostra o extremo superior da columna de alcohol ou mercurio indica o valor da temperatura do obxecto que se está a medir.

Le máis

Artigo sobre a lei cero da termodinámica

Ata o de agora, só observamos o equilibrio térmico experimentado por dous obxectos en contacto.

Para comprender o concepto de equilibrio térmico con máis profundidade, revisemos tres obxectos (por exemplo, os obxectos A, B e C). Por exemplo, o obxecto B e o obxecto C non se tocan, pero o obxecto A está en contacto co obxecto B e o obxecto A está en contacto co obxecto C. Observa a imaxe de abaixo. Dado que, ademais do obxecto A e o obxecto B en contacto, están en equilibrio térmico, tamén o obxecto A e o obxecto C están en equilibrio térmico. Os obxectos B e C que non se tocan tamén están en equilibrio térmico? Se só usamos a lóxica, podemos dicir que o obxecto B e o obxecto C tamén están en equilibrio térmico, aínda que non estean en contacto. O obxecto A e o obxecto B están en equilibrio térmico, o que significa que a temperatura do obxecto A é a temperatura do obxecto B.

Le máis

Artigo sobre a definición de temperatura e equilibrio térmico

Definición de temperatura

Tocaches algunha vez xeo? Que sentes cando as túas mans tocan xeo? E se o que tocas é lume? Ao tocar xeo, as túas mans séntense frías, cando tocas o lume, as túas mans séntense quentes. Que significa quente, cálido, frío, frío?

O concepto de temperatura parte da calor e o frío que experimenta o noso sentido do tacto. Baseándonos no que percibe o tacto, dicimos que un obxecto está máis quente que outro ou que é máis frío que outro. Os obxectos quentes teñen temperaturas máis altas, mentres que os obxectos fríos teñen temperaturas máis baixas. Canto máis frío está un obxecto, máis baixa está a temperatura. Pola contra, canto máis quente está un obxecto, máis alta está a temperatura. A medida da calor ou do frío dun obxecto chámase temperatura. Na materia de teoría cinética dos gases, comprenderás máis profundamente a definición de temperatura; o que lles ocorre ás moléculas dun obxecto para que poida sentirse quente, cálido, frío ou frío.

Le máis

Artigo sobre as fases da materia (baseado en propiedades microscópicas)

Na vida cotiá, a miúdo atopamos tres fases diferentes da materia. Hai substancias sólidas (por exemplo, pedras, ferro, etc.), líquidas (auga, gasolina, etc.) e substancias gasosas (aire, etc.). As tres fases destas substancias pódense distinguir segundo a súa capacidade para manter a súa forma e tamaño.

Os sólidos adoitan manter unha forma e un volume fixos. O líquido non mantén unha forma fixa, senón que se adapta ao recipiente que ocupa. Por exemplo, se botamos auga nun vaso, a forma cambia como a dun vaso. Se botamos auga na bañeira, a forma cambia como a dunha bañeira. O volume do líquido adoita ser sempre fixo. Un vaso de auga, se se coloca nunha bañeira, a cantidade de auga que queda no vaso. A forma da auga pode cambiar, pero o tamaño nunca varía. Teña en conta que o número de sólidos e líquidos pode cambiar se se lle aplica unha forza suficiente.

Le máis

Artigo sobre teoría atómica e teoría cinética

Teoría atómica

Durante miles de anos, os antigos gregos crían que todas as substancias puras (como o ouro, o ferro, etc.) consistían en átomos. Segundo eles, se unha substancia pura se corta en anacos pequenos, as partes diminutas córtanse de novo, logo córtanse de novo... e así sucesivamente, ata que haberá anacos máis pequenos que non se poden cortar de novo. Os anacos máis pequenos que non se poden cortar de novo chámanse átomos. Átomo significa "non se pode dividir" (en grego).

Naquel momento, considerábase que o átomo xa non estaba dividido. Pero máis tarde algúns científicos descubriron electróns e núcleos atómicos (protóns e neutróns), polo que a suposición de que os átomos non se podían subdividir era errónea. Polo tanto, os átomos constan de electróns (cargados negativamente) e núcleos atómicos. Os electróns rodean o núcleo. Dentro do núcleo, hai protóns (cargados positivamente) e neutróns (neutros ou sen carga).

Le máis

Artigo sobre cambios de fase Temperatura crítica Punto triplo

Na discusión sobre a lei dos gases ideais, explicouse que a lei dos gases ideais describe o comportamento do gas real con precisión só cando a presión e a densidade do gas real non son demasiado grandes. Se a presión e a densidade do gas real son o suficientemente grandes, a lei dos gases ideais proporciona resultados imprecisos, do mesmo xeito, cando a temperatura do gas real se achega ao punto de ebulición. Isto está relacionado coas interaccións que se producen entre as moléculas de gas real. A presión do gas é inversamente proporcional ao volume do gas. Cando a presión do gas é o suficientemente grande, o volume do gas faise máis pequeno. Debido a que o volume do gas é baixo, a distancia entre as moléculas de gas faise máis próxima. Cando a distancia entre as moléculas se fai máis próxima, as moléculas atráense entre si. É como cando se coloca un anaco de ferro nun imán. Se a distancia entre o imán e o ferro é o suficientemente grande, o imán non pode atraer o ferro. Pero se a distancia entre o imán e o ferro é pequena, o ferro é atraído máis.

Le máis

Van der Walls é o nome dun físico neerlandés, J.D. van der Waals (1837-1923). A ecuación de estado de Van der Waals é unha ecuación de estado dun gas, semellante á ecuación de estado dun gas ideal. A diferenza é que a ecuación de estado dun gas ideal non pode proporcionar resultados precisos se a presión e a densidade do gas real son o suficientemente grandes, mentres que a ecuación de estado de Van der Waals pode producir resultados máis precisos.

A existencia desta ecuación provén de Van der Waals, quen se decatou das limitacións da ecuación dun estado ideal. Waals modificou a ecuación de estado do gas ideal engadindo varios factores que tamén inflúen na condición real do gas, cando a presión e a densidade do gas real son grandes.

Le máis

O proceso de evaporación pódese explicar mediante a teoría cinética. Do mesmo xeito que as moléculas de gas, as moléculas de auga tamén se moven. A diferenza é que as moléculas de auga non se poden dispersar porque a atracción entre as moléculas aínda pode mantelas unidas. Pola contra, a atracción entre as moléculas de gas é fráxil, polo que as moléculas de gas non se poden fusionar. Ao moverse, as moléculas de auga teñen velocidade. Hai moléculas de auga que teñen altas velocidades; tamén hai moléculas de auga que teñen unha pequena velocidade. A distribución da velocidade da molécula de auga parécese á distribución de Maxwell.

A evaporación ocorre cando a velocidade das moléculas de auga é o suficientemente grande como para que a atracción entre as moléculas de auga non sexa capaz de mantelas unidas. Do mesmo xeito que os foguetes que se moven ao espazo, a velocidade dun foguete é o suficientemente grande como para que a forza gravitacional da Terra non poida mantelo na Terra. Nótese que só as moléculas con grandes velocidades poden escapar da atracción entre as moléculas. As moléculas con pequenas velocidades permanecen xuntas como a auga.

Le máis

A ebulición é un proceso de transformación dun líquido en gas. A ebulición ocorre cando a presión de vapor saturado é igual á presión do aire (presión do aire = presión atmosférica). Só falamos de auga en ebulición. A presión de vapor saturado da auga é directamente proporcional á temperatura da auga; canto maior sexa a temperatura da auga, maior será a presión do vapor saturado. Cando quentamos auga, adoitan aparecer pequenas burbullas no fondo do recipiente. A existencia de burbullas indica a transformación dun líquido en gas. Se a presión de vapor saturado na burbulla é menor que a presión do aire exterior, a burbulla contraerase e desintegrarase antes de chegar á superficie. As burbullas destrúense porque a forza de empuxe do aire exterior é maior que a forza de empuxe do vapor dentro da burbulla. A presión do aire exterior é maior que a presión de vapor na burbulla, polo que o aire exterior ten unha forza máis significativa (P = F/A).

Le máis