Leson patikilye fizik debaz yo

Pou eksplike pwosesis termodinamik ireversib yo, syantis yo te fòmile dezyèm lwa termodinamik la. Dezyèm lwa termodinamik la eksplike ki pwosesis ki ka rive nan linivè a ak ki pwosesis ki pa ka rive. Yon syantis ki rele RJE Clausius (1822-1888) te fè deklarasyon sa a:

Natirèlman, chalè deplase soti nan objè ki gen tanperati ki wo pou ale nan objè ki gen tanperati ki ba; natirèlman, chalè pa soti nan objè ki gen tanperati ki ba pou ale nan objè ki gen tanperati ki wo (Dezyèm lwa tèmodinamik la—deklarasyon Clausius la).

Deklarasyon Clausius la se youn nan deklarasyon espesyal dezyèm lwa termodinamik la. Yo rele l deklarasyon espesyal paske li aplike sèlman a yon sèl pwosesis, ki gen rapò ak transfè chalè. Piske deklarasyon sa a pa gen rapò ak lòt pwosesis yo, nou bezwen yon deklarasyon ki pi jeneral. Devlopman yon deklarasyon jeneral dezyèm lwa termodinamik la baze sou etid motè chalè yo. Se poutèt sa, nou pral pale de chalè motè an premye.

Li piplis

Atik Pwosesis termodinamik: Izotèmik Adiabatik Izokorik Izobarik

Gen kat pwosesis termodinamik, sètadi pwosesis izotèmik, izokorik, izobarik ak adyabatik.

Pwosesis izotèmik (tanperati konstan)

Nan yon pwosesis izotèmik, tanperati sistèm nan rete konstan. Teyorikman, sistèm ki analize a se yon gaz ideyal. Tanperati gaz ideyal la dirèkteman pwopòsyonèl ak enèji gaz entèn ideyal la (U = 3/2 n RT). T pa chanje, kidonk U pa chanje nonplis. Kidonk, si yo aplike li nan pwosesis izotèmik la, premye lwa ekwasyon tèmodinamik la vin tounen:

Li piplis

Pwosesis termodinamik

Chalè (Q) se enèji ki deplase soti nan yon objè al nan yon lòt akòz diferans tanperati a. Konsènan sistèm ak anviwònman, chalè se enèji k ap deplase soti nan yon sistèm al nan yon anviwònman oubyen enèji k ap deplase soti nan yon anviwònman al nan yon sistèm, akòz diferans tanperati a. Si tanperati sistèm nan pi wo pase tanperati anbyen an, chalè ap koule soti nan sistèm nan al nan anviwònman an. Si tanperati anbyen an pi wo pase tanperati sistèm nan, alò chalè ap koule soti nan anviwònman an al nan sistèm nan.

Chalè (Q) se enèji ki deplase akòz diferans tanperati a, tandiske travay (W) gen rapò ak transfè enèji atravè travay. Pa egzanp, si sistèm nan fè travay sou anviwònman an, enèji a deplase soti nan sistèm nan pou ale nan anviwònman an. Okontrè, si anviwònman an fè travay sou sistèm nan, enèji a deplase soti nan anviwònman an pou ale nan sistèm nan.

Li piplis

Kolizyon Inelastik

Lwa konsèvasyon enèji sinetik la pa aplikab nan kolizyon inelastik. Lwa konsèvasyon momantòm nan aplikab nan kolizyon inelastik sèlman si pa gen okenn fòs ekstèn ki aji sou de objè k ap kolizyone yo. Nan yon kolizyon inelastik, de objè kole ansanm oswa yo tache youn ak lòt apre kolizyon an.

Egzanp kesyon 1.

De objè gen menm mas, sètadi 1 kg. Objè 1 an deplase sou yon plan plat ak yon vitès 10 m/s epi li fè kolizyon ak objè de a ki an repo. Apre kolizyon an, de objè yo kole ansanm. Ki vitès de objè yo apre kolizyon an?

Li piplis

Kolizyon pasyèlman elastik

Nan kolizyon pasyèlman elastik, lwa konsèvasyon momantòm lan aplikab, alòske lwa konsèvasyon enèji sinetik la pa aplikab. Nan moman yon kolizyon fèt, yon pati nan enèji sinetik konvèti an enèji son, enèji chalè ak enèji entèn. Itilizasyon mo elastik la endike ke apre kolizyon an, de objè yo pa kole ansanm men yo rebondi.

Yon egzanp kolizyon pasyèlman elastik se kolizyon unidimansyonèl de mab oswa de boul pisin.

Li piplis

Konsèvasyon momantòm lineyè

Lwa konsèvasyon momantòm lineyè a deklare ke si pa gen okenn fòs ekstèn k ap aji sou de objè k ap kolizyone, momantòm objè yo anvan kolizyon an egal ak momantòm objè yo apre kolizyon an.

p₁ +p₂ =p₁ ' + p₂ ' ………………….. Ekwasyon 1.4

m₁ v₁ +m₂ v₂ = m₁ v₁ ' + m₂ v₂ '

Si apre kolizyon an toulede objè yo kole ansanm,

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂ ) v'

Li piplis

Kolizyon pafètman elastik

Yon kolizyon ant de objè yo rele yon kolizyon parfe elastik si momantòm oswa enèji sinetik chak objè anvan kolizyon an egal a momantòm ak enèji sinetik chak objè apre kolizyon an. Nan lòt mo, lwa konsèvasyon momantòm ak lwa konsèvasyon enèji sinetik yo aplikab nan kolizyon parfe elastik. Itilizasyon mo elastik la endike ke apre kolizyon an, de objè yo pa kole ansanm oswa yo pa tache youn ak lòt men yo rebondi. Momantòm chak objè konsève.

Momantòm chak objè konsève.

Li piplis

Prensip travay-enèji mekanik

Teyorèm travay-enèji sinetik la deklare ke travay nèt la oswa travay ki fèt pa fòs nèt la egal ak chanjman nan enèji sinetik.

W_nèt =KE_t – KE_o = 1⁄2 m(v)_t² - v_o²)

W_nèt = Gen de kalite fòs, sètadi fòs konsèvatif, ak fòs ki pa konsèvatif. Kidonk, travay nèt la ka konsidere kòm travay ki fèt pa yon fòs konsèvatif ak travay ki fèt pa yon fòs ki pa konsèvatif.

W_c +W_nc = ΔKE

Li piplis

Travay ki fèt pa fòs konsèvatif yo Enèji potansyèl

Obsève yon objè k ap deplase vètikalman anlè epi ki retounen nan pozisyon inisyal li apre li fin rive nan yon wotè maksimòm. Lè objè a ap deplase vètikalman anlè, pwa a fè yon travay negatif sou objè a. Lè objè a ap deplase anlè, wotè objè a ogmante. Kidonk, enèji potansyèl gravitasyonèl objè a ogmante tou. Nou ka konkli ke travay negatif pwa a fè a egal a ogmantasyon enèji potansyèl gravitasyonèl objè a (PE).

Li piplis

Fòs konsèvatif ak fòs ki pa konsèvatif

1. Fòs Konsèvatif

1.1 Pwa (w)

Obsève yon objè k ap deplase vètikalman anlè jiskaske li rive nan yon wotè maksimòm anvan li desann nan direksyon pozisyon inisyal li. Lè l ap deplase vètikalman anlè pa h, pwa a nan direksyon opoze ak deplasman an. Kidonk, pwa a fè yon travay negatif sou objè a. 

W = wh (kos 180^o) = – wh = – mgh

Apre li fin rive nan yon wotè maksimòm, objè a deplase desann nan direksyon pozisyon inisyal li pa h. Lè l ap deplase desann, pwa a nan menm direksyon ak deplasman an. Paske li nan menm direksyon ak deplasman an, pwa a fè yon travay pozitif.

Li piplis