Doctrinae Physicae Fundamentales

Articulus de thermometris et scalis temperaturae

1. thermometris

Instrumentum ad mensuram temperaturae destinatum est thermometrum. Multa genera thermometrorum sunt, sed principium operationis idem est. Plerumque obiectis thermometricis utimur, natura materiae quae cum temperatura mutatur. Si temperatura obiecti mutatur, forma et magnitudo obiecti etiam mutantur. Pleraque thermometra obiectis utuntur quae expandere vel contrahere possunt cum temperatura mutatur. Thermometra quae saepe adhibentur constant ex tubis vitreis, ubi alcohol vel mercurius in centro tubi est. Cum temperatura crescit, alcohol vel mercurius in vase expandit ita ut longitudo columnae alcoholis vel mercurii crescat. Contra, cum temperatura decrescit, longitudo columnae alcoholis vel mercurii decrescit. Extra tubum vitreum, numeri sunt qui scalam thermometri repraesentant. Numerus ab extremo superiore columnae alcoholis vel mercurii monstratus valorem temperaturae obiecti mensurati indicat.

Lege plus

Articulus de Lege Zero Thermodynamicae

Hactenus tantum aequilibrium thermale a duobus obiectis in contactu observatum est.

Ut notionem aequilibrii thermalis profundius intelligamus, tria obiecta (puta obiecta A, obiecta B, et obiecta C) inspiciamus. Exempli gratia, obiectum B et obiectum C se non tangunt, sed obiectum A cum obiecto B et obiectum A cum obiecto C tangit. Imaginem infra observa. Quia praeter obiectum A et obiectum B in contactu cum utroque in aequilibrio thermali sunt, ita etiam obiectum A et obiectum C in aequilibrio thermali sunt. Num obiecta B et C quae se non tangunt, etiam in aequilibrio thermali sunt? Si sola logica utimur, dicere possumus obiectum B et obiectum C etiam in aequilibrio thermali esse, quamvis non in contactu sint. Obiectum A et obiectum B in aequilibrio thermali sunt, id est temperatura obiecti A = temperatura obiecti B.

Lege plus

Articulus de definitione temperaturae et aequilibrii thermalis

Definitio temperaturae

Numquamne glaciem tetigisti? Quid sentis cum manus tuae glaciem tangunt? Quid si ignis est quod tangis? Cum glaciem tangis, manus tuae frigidae sentiuntur, cum ignem tangis, manus tuae calidae sentiuntur. Calidum, tepidum, frigidum, frigidum quid significat?

Conceptus temperaturae a calore et frigore sensu tactus nostri expertis incipit. Secundum ea quae sensu tactus sentiuntur, dicimus rem calidiorem esse quam aliam rem vel frigidiorem quam aliam. Res calidae temperaturas altiores habent, dum res frigidae inferiores. Quo frigidior res, eo inferior temperatura. Contra, quo calidior res, eo altior temperatura. Mensura caloris vel frigoris rei temperatura appellatur. In disciplina theoriae cineticae gasorum, altius definitionem temperaturae intelleges; quid accidit moleculis ex re ut calidum, tepidum, frigidum vel frigidum sentiri possit.

Lege plus

Articulus de phasibus materiae (ex proprietatibus microscopicis)

In vita cotidiana, saepe tribus diversis materiae phasibus occurrimus. Sunt substantiae solidae (e.g., lapides, ferrum, etc.), liquidae (aqua, benzina, etc.) et substantiae gaseosae (aer, etc.). Triphases harum substantiarum distingui possunt secundum facultatem earum formam et magnitudinem conservandi.

Solida plerumque formam et volumen fixum servant. Liquor formam affixam non servat, sed viam suam ad vas occupatum accommodat. Exempli gratia, si aquam in vitrum ponimus, forma mutatur sicut vitrum. Si aqua in balneum immittitur, forma mutatur sicut balneum. Volumen liquidi plerumque semper fixum est. Poculum aquae si in balneum ponitur, quantitas aquae in vitrum remanet. Forma aquae mutari potest, sed magnitudo numquam variat. Memento numerum solidorum et liquidorum mutari posse si satis vis adhibeatur.

Lege plus

Articulus de theoria atomica et theoria cinetica

Theoria atomica

Per milia annorum, Graeci antiqui crediderunt omnem substantiam puram (velut aurum, ferrum, etc.) ex atomis constare. Secundum eos, si substantia pura in frusta minima secatur, tum partes minimae iterum secantur, deinde resecantur... et sic porro, tum minimae partes erunt quae iterum secari non possunt. Minimae partes quae iterum secari non possunt atomi appellantur. Atomus significat "dividi non potest" (lingua Graeca).

Eo tempore, atomus iam non divisus habebatur. Sed postea quidam scientifici electrones et nucleos atomicos (protones et neutrones) invenerunt, ita ut suppositio atomos subdividi non posse falsa esset. Ergo, atomi constant ex electronibus (negative oneratis) et nucleis atomicis. Electrona nucleum circumdant. Intra nucleum, protones (positive onerati) et neutrones (neutri sive non onerati) sunt.

Lege plus

Articulus de mutationibus phasis temperaturae criticae puncti triplicis

In disputatione de lege gasorum idealium, explicatum est legem gasorum idealium accurate describere mores gasorum realium tantum cum pressio et densitas gasorum realium non nimis magnae sint. Si pressio et densitas gasorum realium satis magnae sunt, lex gasorum idealium resultatus falsos praebet, similiter cum temperatura gasorum realium punctum ebullitionis appropinquat. Hoc ad interactiones quae inter moleculas gasorum realium fiunt pertinet. Pressio gasorum inverse proportionalis est volumini gasorum. Cum pressio gasorum satis magna est, volumen gasorum minus fit. Quia volumen gasorum parvum est, distantia inter moleculas gasorum propius fit. Cum distantia inter moleculas propius fit, moleculae se invicem attrahunt. Simile est cum frustum ferri in magnete ponis. Si distantia inter magnetem et ferrum satis longa est, magnes ferrum trahere non potest. Sed si distantia inter magnetem et ferrum prope est, ferrum propius trahitur.

Lege plus

Van der Walls est nomen physici Nederlandici, J. D. van der Waals (1837-1923). Aequatio Status Van der Waals est aequatio status gasis, similis Aequationi Status gasis idealis. Differentia est quod aequatio status gasis idealis non potest accuratas conclusiones praebere si pressio et densitas gasis realis satis magnae sunt. Contra, Aequatio Status Van der Waals accuratiores conclusiones producere potest.

Huius aequationis existentia originem trahit a Van der Waals, qui limites aequationis status idealis intellexit. Waals aequationem status gasis idealis modificat, addendo aliquot factores qui etiam condicionem gasis realis afficiunt, cum pressio et densitas gasis realis magnae sunt.

Lege plus

Processus evaporationis theoria cinetica explicari potest. Sicut moleculae gasorum, ita etiam moleculae aquae moventur. Differentia est quod moleculae aquae dispergi non possunt, quia attractio inter moleculas eas adhuc coniungere potest. Contra, attractio inter moleculas gasorum fragilis est, ita ut moleculae gasorum coalescere non possint. Cum moventur, moleculae aquae velocitatem habent. Sunt moleculae aquae quae celeritates magnas habent; sunt etiam moleculae aquae quae velocitatem parvam habent. Distributio velocitatis moleculae aquae distributionem Maxwellianam simulat.

Evaporatio fit cum celeritas molecularum aquae tam magna est ut attractio inter moleculas aquae eas cohaerere non possit. Similiter ac rochetis in spatium motis, celeritas rochetae tam magna est ut vis gravitatis terrae eam in terra manere non possit retinere. Nota quod solae moleculae cum magnis velocitatibus attractionem inter moleculas effugere possunt. Moleculae cum parvis velocitatibus sicut aqua cohaerent.

Lege plus

Ebullitio est processus quo liquor in gas mutatur. Ebullitio fit cum pressio vaporis saturati pressioni aeris aequalis est (pressio aeris = pressio atmosphaerica). De aqua ebulliente tantum disserimus. Pressio vaporis saturati aquae directe proportionalis est temperaturae aquae, quo altior temperatura aquae, eo altior pressio vaporis saturati. Cum aquam calefacimus, bullae parvae plerumque in fundo vasis apparent. Praesentia bullarum mutationem liquidi in gas indicat. Si pressio vaporis saturati in bulla minor est quam pressio aeris externi, bulla contrahetur et disintegrabitur antequam ad superficiem perveniat. Bullae destruuntur quia vis impulsiva aeris externi maior est quam vis impulsiva vaporis intra bullam. Pressio aeris externi maior est quam pressio vaporis in bulla, ita ut aer externus vim maiorem habeat (P = F / A).

Lege plus

Humiditas quantitatem vaporis aquae in aere indicat. Cum pluit, atmosphaera valde humida est quia multus vapor aquae in aere est. Contra, si vapor aquae in aere parvus est, aer aridus est. Quantitas vaporis aquae in aere humiditate relativa exprimitur.

Humiditas relativa est proportio pressionis partialis vaporis ad pressionem vaporis saturati aquae ad certam temperaturam (vapor est vapor aquae). Humiditas relativa exprimitur per centum, mathematice formulata:

Lege plus