Basis Physik Tutorials

Wann ee genau kuckt, kann een ufanks den Damp vun der Verbrennung gesinn. No enger Zäit kann een den Damp net méi gesinn. Hues du e Parfum benotzt? Och wann du Parfum am Raum sprëtzt, kënnen aner Leit, déi baussent dem Haus sinn, och de Geroch vum Parfum spieren. Wann d'Mamm lecker an appetitlech Iessen an der Kichen kacht, kann een den Aroma vum Kachen och vum Haus vun engem Noper spieren. Firwat ass dat sou?

Et gëtt vill aner Beispiller. Wann Dir e puer Drëpse Tënt an e Glas mat klorem Waasser gitt, verdeelt sech d'Tënt oder d'Liewensmëttelfaarf gläichméisseg am Waasser. Dëst geschitt automatesch. E puer fréier Beispiller sinn Diffusiounsereignisser, déi dacks am Alldag erlieft ginn. Diffusioun ass de Prozess fir Substanzen vun enger héijer Konzentratioun an eng niddreg Konzentratioun ze beweegen. Wat mat Konzentratioun gemengt ass, ass d'Zuel vun de Molekülen/Mol vun enger Substanz pro Volumen. Eng Plaz mat héijer Konzentratioun ass eng Plaz, wou et vill Moleküle vu Substanzen pro Volumen gëtt. Am Géigendeel, niddreg Konzentratioune sinn Plazen, wou et wéineg Moleküle pro Volumen gëtt.

méi liesen

Energie an engem monatomesche Idealgas

D'Energie am monatomesche Idealgas ass déi total Quantitéit vun der translationeller kinetischer Energie vun de monatomesche Idealgasmoleküle. Déi total Quantitéit vun der translationeller kinetischer Energie vun den ideale Gasmoleküle = d'Produkt vun der duerchschnëttlecher translationeller kinetischer Energie vun all Molekül an der Unzuel vun de Molekülen (N). Mathematesch:

méi liesen

Den Energie-Equipartition-Theorem gouf theoretesch vum Clerk Maxwell mat Hëllef vun der statistescher Mechanik ofgeleet. E gëtt en Theorem genannt, well et kee Beweis duerch Experimenter gëtt. D'Energieverdeelung bedeit gläichméisseg Verdeelung vun Energie.

KE = duerchschnëttlech translationell kinetesch Energie vu Gasmolekülen (Joule)

k = Boltzmann-Konstant = 1.38 x 10^-23 J/K dir

T = absolut Temperatur vum ideale Gasmolekül (Kelvin)

méi liesen

Nieft dem Drock ass eng vun de Gréissten, déi d'makroskopesch Natur vum Gas uginn, d'Temperatur (T). Gasdrockgläichung:

méi liesen

Den kD'kinetesch Theorie seet, datt all Substanz aus Atomer oder Moleküle besteet an datt den Atom oder d'Molekül sech kontinuéierlech onvirsiichteg beweegt. Dës Viraussetzung vun der kinetischer Theorie entsprécht der Situatioun an dem Zoustand vum Atom oder Molekül vum Gasbestanddeel. D'Attraktiounskraaft tëscht den Atomer oder Moleküle, déi de Gas ausmaachen, ass schwaach, sou datt d'Atomer oder d'Moleküle sech fräi beweege kënnen.

méi liesen

Artikel Boyle säi Gesetz, Charles säi Gesetz, Gay-Lussac säi Gesetz

Boyles Gesetz

De Robert Boyle (1627-1691) huet Experimenter duerchgefouert fir d'quantitativ Bezéiung tëscht Gasdrock a Volumen z'ënnersichen. Dëst Experiment gëtt duerchgefouert andeems eng gewëssen Quantitéit Gas an e zouene Behälter agefouert gëtt. Bis zu enger zimlech gudder Method huet hien festgestallt, datt wann d'Gastemperatur konstant gehale gouf, dann, wann den Gasdrock eropgaang ass, de Gasvolumen reduzéiert gouf. Gläichzäiteg, wann den Gasdrock erofgeet, klëmmt de Gasvolumen. De Gasdrock ass ëmgekéiert proportional zum Gasvolumen. Dës Bezéiung ass bekannt als Boyle-Gesetz. Mathematesch:

méi liesen

D'Gasgesetzer vum Boyle, dem Charles-Gesetz an dem Gay-Lussac gëllen net fir all Gasbedingungen, sou datt eis Analyse méi schwéier gëtt. Dofir gëtt den Idealgasmodell presentéiert. Idealgas existéiert net am Alldag; den Idealgas ass déi perfekt Form fir d'Analyse ze erliichteren. D'Existenz vun dësem Idealgaskonzept hëlleft eis och wierklech d'Bezéiung tëscht den dräi Gasgesetzer ze iwwerpréiwen.

D'Bezéiung tëscht Temperatur, Volumen a Gasdrock

Andeems mir eis op déi dräi uewe genannten Gasgesetzer bezéien, kënne mir eng méi allgemeng Bezéiung tëscht Temperatur, Volumen a Gasdrock ofleeden.

méi liesen

Déi spezifesch Ausso vum zweete Gesetz vun der Thermodynamik kann net all irreversibel Prozesser beschreiwen, dofir brauche mir eng allgemeng Ausso. Dës allgemeng Ausso soll all irreversibel Prozesser erklären, déi am Universum optrieden. Déi allgemeng Ausso vum zweete Gesetz vun der Thermodynamik gouf Mëtt vum 19. Joerhonnert duerch eng Quantitéit mam Numm Entropie (S) formuléiert. D'Entropie gouf fir d'éischt vum Clausius agefouert a gouf aus dem Carnot-Zyklus (perfekte Kaloriemotor) formuléiert. Laut dem Clausius ginn Entropieännerungen vun engem System erlieft, wann de System zousätzlech Hëtzt (Q) bei enger konstanter Temperatur kritt, wat duerch d'Equatioun duergestallt gëtt:

méi liesen

Artikel iwwer de Leistungskoeffizient vun der Killmaschinn

Eng Killmaschinn ass eng Maschinn, déi Hëtzt vun enger Plaz mat niddreger Temperatur hëlt an se dann an eng Regioun mat héijer Temperatur transferéiert. Fir datt dëse Prozess stattfënnt, muss d'Maschinn d'Aarbecht maachen, well d'Hëtzt natierlech vun héijer Temperatur op niddreg Temperatur fléisst. Dëst ass duerch d'Ausso vum Clausius:

Et ass onméiglech fir eng Killmaschinn, Hëtzt vun enger Plaz mat niddreger Temperatur op eng Plaz mat héijer Temperatur ze transferéieren, ouni Aarbecht (Zweet Gesetz vun der Thermodynamik - Clausius-Ausso).

D'Maschinn funktionéiert (W) fir Hëtzt vun enger niddreger Temperatur (Q) ze transferéieren_L) bis zu héijer Temperatur (Q_H). Baséierend op der Energieerhaalung, Q_L + W = Q_H.

méi liesen

Fir erauszefannen, wéi een d'Effizienz vun der d'Hëtzt Motor, e franséische Wëssenschaftler mam Numm Sadi Carnot (1796-1832) huet 1824 eng ideal theoretesch Kaloriemaschinn ënnersicht. Zu där Zäit war dat éischt Gesetz vun der Thermodynamik nach net formuléiert ginn, an och net dat zweet Gesetz vun der Thermodynamik. Dat éischt Gesetz ass nach net formuléiert ginn, well d'Wëssenschaftler nach net wëssen, datt Hëtzt Energie ass. Nodeems de Joule a seng Kollegen an den 1830er Joren Experimenter gemaach hunn, hunn d'Wëssenschaftler entdeckt, datt Hëtzt Energie ass, déi sech duerch Temperaturënnerscheeder beweegt. Dofir gouf dat éischt Gesetz vun der Thermodynamik no 1830 formuléiert. De Sadi Carnot hat 1824 déi theoretesch ideal Kaloriemaschinn erfuerscht. Seng Fuerschung war eigentlech dorop ausgeriicht, d'Effizienz vun der Dampmaschinn ze erhéijen. Déi meescht Dampmaschinne vun där Zäit ware manner effizient.

méi liesen