Alapvető fizika oktatóanyagok

Cikk a folytonossági egyenletről

Próbáld meg lassan kinyitni a vízcsapot, miközben figyeled a csapból kifolyó víz sebességét. Most hasonlítsd össze, hol gyorsabb a víz áramlási sebessége, amikor a csap szája zárva van, és hol nincs? Miért van ez így? Ennek megértéséhez tanulmányozd a folytonossági egyenletet.

Áramvonal

Állandó áramlásban az egyes folyadékrészecskék sebessége egy pontban, mondjuk az A pontban, mindig azonos. A B ponton való áthaladáskor a folyadékrészecskék sebessége megváltozhat. Azonban, amikor megérkeznek a B pontba, a mögöttük következő folyadékrészecskék ugyanolyan sebességgel áramlanak, mint az előttük lévő folyadékrészecskék. Hasonlóképpen, amikor a C pontba érkeznek, és így tovább. Az áramlási vonal egy görbe, amely összeköti az A, B és C pontokat.

Részletek

1. A fekete-elv definíciója

Ha egy nyitott edényben (például egy vödörben) meleg és hideg vizet keverünk össze, a hő a meleg vízből a hideg vízbe adódik át. Mivel az edény nyitott, a hő egy része a levegőbe kerül. Az edény is felmelegszik. A forró víz által felszabaduló hőt nemcsak a hideg víz nyeli el, hanem a légkör és az edények is. Ebben az esetben a vödör egy nem elszigetelt rendszer. Amikor egy zárt termoszban meleg és hideg vizet keverünk össze, a hő a forró vízből a hideg vízbe adódik át. A termoszok elszigetelt rendszerek, így nem jut hő a levegőbe vagy a termoszba. A hideg víz csak a forró víz által felszabaduló hőt nyeli el, amíg a forró és a hideg víz keveréke el nem éri a termikus egyensúlyt.

Részletek

1. A sugárzásos hőátadás definíciója

Milyen érzés fekete ruhát viselni egy forró napon, vagy ha napközben edzel? Hasonlítsd össze azzal, amikor fehér ruhát viselsz? Ha nappal fekete ruhát viselsz, akkor meleged van. Miért van ez? A Nap és a Föld közötti távolság reggel majdnem megegyezik a Nap és a Föld közötti távolsággal nappal és este. Akkor miért hűvösebbek a reggelek és az esték, melegebbek nappal? A kérdésekre adott válaszok a sugárzás útján történő hőátadással kapcsolatosak.

Részletek

Cikk a konvekciós hőátadásról

Voltál már napsütéses tengerparton? Tiszta időben a tengerparton mindig fúj a szél a tenger felől. Miért van mindig szél a tengerparton, és miért nappal fúj a tengeri szél (a tenger felől a szárazföld felé fújó szél), míg éjszaka a szárazföldi szél (a szárazföld felől a tenger felé fújó szél)? Miért hullhatnak le a felhők a lejtőkre az esős évszakban? Miért hűvösnek érződik a szél? A kérdésekre adott válaszok a szárazföld és a tenger fajhőjére, a tágulásra, a sűrűségre és a konvekciós hőátadásra vonatkoznak!

Részletek

1. A hővezetéses hőátadás definíciója

Ha fa széken ülsz, a fa szék felülete felmelegszik. Fordítva, ha műanyagból vagy fémből készült széken ülsz, a fém vagy műanyag szék felülete nem érződik melegnek ülés után. Miért melegszik fel a fa szék felülete, míg a fém szék felülete nem? Miért okozhat fájdalmat a hideg padlón matrac nélkül alvás? Viseltél már megfázás elleni kabátot? Miért készül a legtöbb megfázás elleni kabát gyapjúból? A hővezetéssel történő hőátadással kapcsolatban még sok minden felmerülhet és megkérdőjelezhető.

Részletek

Cikk a látens hő fajhőjéről és hőkapacitásáról

Ha egy higanyos hőmérőt hideg víz és jég keverékét tartalmazó edénybe helyezünk, azt figyeljük meg, hogy lefelé haladva a higany felszíne megáll. A higany felszíne a víz fagyáspontjának (0 ^° C) hőmérséklete után megáll. Ha az edény nyitva van, a magasabb hőmérsékletű levegőből hő áramlik a jég és hideg víz keverékébe. A levegőből származó hő hozzáadása a jég megolvadását okozza. Amíg a jég olvad, változik-e a jég és hideg víz keverékének hőmérséklete? Amíg a jég olvad, a víz és jég keverékének hőmérséklete nem változik.

Részletek

Cikk A hő fogalma A hő mechanikai egyenértéke A hő egyenlete

1. A hő fogalma

Ha a hőmérséklet-különbséggel rendelkező tárgyak érintkeznek egymással, hőátadás történik a magas hőmérsékletű tárgyakról az alacsony hőmérsékletű tárgyakra. A hőátadás megszűnik, miután az érintkező tárgyak elérik az azonos hőmérsékletet. Például, ha forró vizet hideg vízzel keverünk össze, a hő általában a forró vízből a hideg vízbe áramlik. Amikor forró vasat teszünk hideg vízbe, a hő a vasból a vízbe áramlik. A hőáramlás megszűnik, miután a vas és a víz eléri az azonos hőmérsékletet. Amikor egy ápolónő hőmérőt helyez a testünkre, a hő átkerül...

Részletek

Cikk a 4°C alatti víz rendellenes viselkedéséről

Minden tárgy kitágul (a tárgyak térfogata nő), amikor a hőmérséklet emelkedik, és a tárgyak összezsugorodnak (a tárgyak térfogata csökken), amikor a hőmérséklet csökken. A víz is kitágul, amikor a hőmérséklet emelkedik, és zsugorodik, amikor a hőmérséklet csökken, de nem 0 ^° C és 4 ^{° C között. 0 °C és 4 °C között a víz térfogata csökken (a víz zsugorodik) a hőmérséklet emelkedésével. Ha 0 °} C -ra melegítjük a vizet , a víz melegszik, a víz térfogata csökken. A zsugorodási folyamat leáll, amikor a víz eléri a 4 ^{° C-ot. 4 °} C felett a víz térfogata növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Ehelyett a víz kitágul (a víz térfogata növekszik), amikor a hőmérséklete 4 ^° C-ról 0 ^° C -ra csökken.

Részletek

A legtöbb szilárd test lineáris tágulást tapasztal a hőmérséklet változásával. A lineáris tágulás a test hosszának növekedését vagy csökkenését jelenti. Általában a test hossza növekszik a hőmérséklet emelkedésével, míg a test hossza csökken a hőmérséklet csökkenésével. Azt gondolhatnánk, hogy lineáris tágulás csak olyan tárgyakon fordulhat elő, mint a vékony vezetékek. Vegyünk például egy autót, amely az út szélén parkol, így ki van téve a napnak. Amikor az autó túlmelegszik, a vaslemez vastagabbá válhat, vagy az oldalhosszúság megnőhet. A cinkből készült házak tetején is előfordulhat tágulás. Ebben az esetben, amikor a cinket túlmelegítik, a cink szélei szélesebbek lesznek, sőt a cink vastagabbá is válhat. Ugyanez történt a vasúti sínekkel és a hídon lévő vassal vagy acéllal.

Részletek

Cikk a hőmérsékleti skálák átváltásáról

A Celsius-skála és a Fahrenheit-skála különböző hőmérsékleti skálák. Ha egy tárgy hőmérsékletét Celsius-skálán mérjük és fejezzük ki, akkor a tárgy hőmérsékletét Fahrenheit-skálán akarjuk megadni, majd Celsius-skáláról Fahrenheit-skálára váltjuk. Ebben a részben megtanuljuk, hogyan kell megváltoztatni vagy átváltani egy hőmérsékleti skálát.

1 atm nyomáson a Celsius-hőmérő fagyáspontja = 0 ^oC, míg a Fahrenheit hőmérő = 32 ^oF. fordítva, 1 atm nyomáson a hőmérséklete a forráspont Celsius-skálájú hőmérő esetén = 100 ^oC, míg egy Fahrenheit-skálájú hőmérő = 212 ^oF.

Részletek