Fizika u srednjoj školi

Entropija materije

U prethodnoj raspravi proučavali smo nekoliko specifičnih tvrdnji drugog zakona termodinamike. Treba napomenuti da ove specifične tvrdnje mogu objasniti samo određene nepovratne procese. Clausiusova tvrdnja objašnjava samo prijenos topline i njegov odnos s principom rada hladnjaka. Kelvinova i Planckova tvrdnja odnose se na princip rada toplinskih motora . U biti, ove dvije tvrdnje odnose se na prijenos topline. Postoje mnogi drugi nepovratni procesi koji se ne mogu objasniti pomoću ove dvije tvrdnje.

Pročitaj više

Članci o rashladnim strojevima

Hladnjak je toplinski stroj koji radi obrnuto. Dakle, toplinski stroj uzima toplinu iz područja niske temperature i predaje je području visoke temperature. Da bi se taj proces dogodio, motor mora izvršiti rad. Međutim, toplina prirodno teče samo iz područja visoke temperature u područje niske temperature. Toplina ne može sama teći iz područja niske temperature u područje visoke temperature. To je u skladu s Clausiusovom tvrdnjom o kojoj se prethodno raspravljalo. Za proces koji se odvija u hladnjaku, prethodna Clausiusova tvrdnja može se napisati na sljedeći način:

Pročitaj više

Članak o ciklusu Carnotovog motora

Kako bi otkrio kako povećati učinkovitost toplinskog stroja, francuski znanstvenik Sadi Carnot (1796.-1832.) teoretski je 1824. proučavao idealni toplinski stroj. U to vrijeme, prvi zakon termodinamike nije bio formuliran, niti drugi zakon termodinamike. Prvi zakon nije bio formuliran jer znanstvenici još nisu znali da je toplina energija. Nakon što su Joule i njegovi prijatelji proveli eksperimente 1830-ih, znanstvenici su sa sigurnošću znali samo da je toplina energija koja se prenosi zbog temperaturnih razlika. Dakle, prvi zakon termodinamike formuliran je nakon 1830. Sadi Carnot je teoretski proučavao idealni toplinski stroj 1824. Istraživanje koje je proveo zapravo je bilo usmjereno na povećanje učinkovitosti parnih strojeva koji su se u to vrijeme koristili. Većina parnih strojeva u to vrijeme bila je manje učinkovita.

Pročitaj više

Članak o drugom zakonu termodinamike

Svi prirodni procesi odvijaju se samo u jednom smjeru, ali se ne mogu odvijati u suprotnom smjeru, što se obično naziva nepovratnim procesima. Nakon što se otpusti sa stabljike i slobodno padne na tlo, mango se više nikada ne pomiče prema gore. Knjiga koju gurnemo, a zatim zaustavimo, nikada se ne vraća prema nama. Ako dodirnemo objekt visoke temperature (vrući objekt) objektom niske temperature (hladnim objektom), toplina prirodno teče s objekta visoke temperature na objekt niske temperature. Nikada ne vidimo obrnuti proces, gdje se toplina prirodno kreće s hladnog objekta na vrući objekt. Ako bi se ovaj proces dogodio, hladni objekt bi postao hladniji, dok bi vrući objekt postao topliji. Ali u stvarnosti nije tako. Postoje mnogi nepovratni procesi koji se čine različitima jedni od drugih, ali svi uključuju promjene u obliku energije i prijenos energije s jednog objekta na drugi.

Pročitaj više

Članak o primjeni prvog zakona termodinamike na nekoliko termodinamičkih procesa

Prethodno smo raspravljali o Prvom zakonu termodinamike i analizirali rad koji obavlja sustav. Ovaj put ćemo ispitati neke primjene Prvog zakona termodinamike u četiri termodinamička procesa. Četiri termodinamička procesa o kojima je riječ su izotermni, izohorni, izobarni i adijabatski. Ovi termini potječu iz grčkog jezika.

Izotermni proces (konstantna temperatura)

Prvo, pregledajmo primjenu prvog zakona termodinamike na izotermni proces. U izotermnom procesu temperatura sustava se održava konstantnom. Sustav koji teoretski analiziramo je idealni plin. Temperatura idealnog plina izravno je proporcionalna unutarnjoj energiji idealnog plina (U = 3/2 nRT). Budući da T ostaje konstantan, U također ostaje konstantan. Stoga, kada se primijeni na izotermni proces, jednadžba za prvi zakon termodinamike postaje:

Pročitaj više

Članak o zakonu o očuvanju energije

Oblici energije

U našem svakodnevnom životu postoje mnogi oblici energije. U temi rada i energije upoznali smo se s dva oblika mehaničke energije: potencijalnom energijom i kinetičkom energijom . Potencijalna energija sastoji se od nekoliko vrsta, uključujući gravitacijsku energiju, elastičnu energiju i električnu energiju . Kinetička energija sastoji se od dvije vrste: translacijske kinetične energije i rotacijske kinetične energije.

Ukusan, zreo mango ima gravitacijsku potencijalnu energiju dok visi sa svoje stabljike. Isto se događa kada ste na određenoj visini iznad tla, na primjer, na krovu. Objekt posjeduje gravitacijsku potencijalnu energiju zbog svog položaja u odnosu na Zemlju.

Pročitaj više

Materijal o prvom zakonu termodinamike

Termodinamički proces

Toplina (Q) je energija koja se kreće s jednog objekta na drugi zbog temperaturne razlike. U odnosu na sustav i okolinu, toplina se može smatrati energijom koja se kreće iz sustava u okolinu ili energijom koja se kreće iz okoline u sustav zbog temperaturne razlike. Ako je temperatura sustava viša od temperature okoline, toplina će teći iz sustava u okolinu. Obrnuto, ako je temperatura okoline viša od temperature sustava, toplina će teći iz okoline u sustav.

Ako je toplina (Q) povezana s prijenosom energije zbog temperaturne razlike, tada je rad (W) povezan s prijenosom energije koji se događa mehaničkim putem. Na primjer, ako sustav obavlja rad na okolini, tada će se energija automatski premjestiti iz sustava u okolinu. Obrnuto, ako okolina obavlja rad na sustavu, tada će se energija premjestiti iz okoline u sustav.

Pročitaj više

9 primjera pitanja o gustoći

1. Volumen tijela je 8 cm3 ^, a masa mu je 84 grama, pa je njegova gustoća...

A. 10,5 g/ ^cm³

B. 8,5 gr/ ^cm³

C. 6,4 gr/ ^cm³

D. 4,8 gr/ ^cm³

Rasprava

Pročitaj više

14 primjera problema pri izradi magneta

1. Izrada magneta trljanjem je...

Rasprava
Magnetizacija trljanjem se vrši trljanjem magneta o predmet koji se magnetizira, pri čemu se trljanje vrši u jednom smjeru. Polovi koji se formiraju na magnetiziranom predmetu ovise o polu magneta koji se koristi za trljanje. Ako je pol magneta koji se koristi za trljanje sjeverni pol, tada kraj predmeta koji se trlja postaje južni pol. Obrnuto, ako je pol magneta koji se koristi za trljanje južni pol, tada kraj predmeta koji se trlja postaje sjeverni pol.
Točan odgovor je C.

Pročitaj više

Članak o zakonu idealnog plina (Jednadžba stanja idealnog plina)

Plinski zakoni, uključujući Boyleov zakon, Charlesov zakon i Gay-Lussacov zakon , ne primjenjuju se na sva plinska stanja, što otežava našu analizu. Radi pojednostavljenja analize, stvoren je model idealnog plina. Idealni plinovi ne postoje u svakodnevnom životu; oni su jednostavno savršeni oblici stvoreni radi pojednostavljenja analize. Koncept idealnog plina također nam uvelike pomaže u ispitivanju odnosa između tri plinska zakona.

Odnos između temperature, volumena i tlaka plina

Pozivajući se na tri gore navedena zakona o plinovima, možemo izvesti općenitiji odnos između temperature, volumena i tlaka plina.

Pročitaj više