Vidurinės mokyklos fizika

Entropijos materija

Ankstesnėje diskusijoje nagrinėjome kelis konkrečius antrojo termodinamikos dėsnio teiginius. Reikėtų pažymėti, kad šie konkretūs teiginiai gali paaiškinti tik tam tikrus negrįžtamus procesus. Klausijaus teiginys paaiškina tik šilumos perdavimą ir jo ryšį su šaldytuvų veikimo principu. Kelvino ir Planko teiginiai yra susiję su šiluminių variklių veikimo principu . Iš esmės šie du teiginiai yra susiję su šilumos perdavimu. Yra daug kitų negrįžtamų procesų, kurių negalima paaiškinti naudojant šiuos du teiginius.

Skaityti daugiau

Straipsniai apie šaldymo mašinas

Šaldytuvas yra šiluminis variklis, veikiantis atvirkščiai. Taigi, šiluminis variklis paima šilumą iš žemos temperatūros srities ir atiduoda ją į aukštos temperatūros sritį. Kad šis procesas vyktų, variklis turi atlikti darbą. Tačiau natūraliai šiluma teka tik iš aukštos temperatūros srities į žemos temperatūros sritį. Šiluma pati savaime negali tekėti iš žemos temperatūros srities į aukštos temperatūros sritį. Tai atitinka anksčiau aptartą Klausijaus teiginį. Procesui, vykstančiam šaldytuve, ankstesnis Klausijaus teiginys gali būti užrašytas taip:

Skaityti daugiau

Straipsnis apie Carnot variklio ciklą

Norėdamas išsiaiškinti, kaip padidinti šiluminio variklio efektyvumą, prancūzų mokslininkas Sadi Carnot (1796–1832) 1824 m. teoriškai ištyrė idealų šiluminį variklį. Tuo metu nebuvo suformuluoti nei pirmasis, nei antrasis termodinamikos dėsnis. Pirmasis dėsnis nebuvo suformuluotas, nes mokslininkai dar nežinojo, kad šiluma yra energija. Po to, kai Joule'as ir jo draugai 1830-aisiais atliko eksperimentus, mokslininkai tiksliai žinojo tik tai, kad šiluma yra energija, kuri perduodama dėl temperatūrų skirtumų. Taigi pirmasis termodinamikos dėsnis buvo suformuluotas po 1830 m. Sadi Carnot 1824 m. teoriškai ištyrė idealų šiluminį variklį. Jo atlikti tyrimai iš tikrųjų buvo skirti tuo metu naudotų garo variklių efektyvumui padidinti. Dauguma tuo metu naudotų garo variklių buvo mažiau efektyvūs.

Skaityti daugiau

Straipsnis apie antrąjį termodinamikos dėsnį

Visi gamtoje vykstantys procesai vyksta tik viena kryptimi ir negali vykti priešinga kryptimi, tai paprastai vadinama negrįžtamaisiais procesais. Paleidęs mangą nuo stiebo ir laisvai nukritęs ant žemės, jis daugiau niekada nejuda aukštyn. Knyga, kurią pastumiame ir sustojame, niekada nebegrįžta link mūsų. Jei paliečiame aukštos temperatūros objektą (karštą objektą) žemos temperatūros objektu (šaltu objektu), šiluma natūraliai teka iš aukštos temperatūros objekto į žemos temperatūros objektą. Niekada nematome atvirkštinio proceso, kai šiluma natūraliai pereina iš šalto objekto į karštą objektą. Jei šis procesas vyktų, šaltas objektas taptų šaltesnis, o karštas – karštesnis. Tačiau iš tikrųjų taip nėra. Yra daug negrįžtamų procesų, kurie atrodo skirtingi vienas nuo kito, tačiau visi jie apima energijos formos pokyčius ir energijos perdavimą iš vieno objekto į kitą.

Skaityti daugiau

Straipsnis apie pirmojo termodinamikos dėsnio taikymą keliems termodinamikos procesams

Anksčiau aptarėme pirmąjį termodinamikos dėsnį ir analizavome sistemos atliekamą darbą . Šį kartą panagrinėsime kai kuriuos pirmojo termodinamikos dėsnio taikymus keturiuose termodinaminiuose procesuose. Keturi nagrinėjami termodinaminiai procesai yra izoterminiai, izochoriniai, izobariniai ir adiabatiniai. Šie terminai kilę iš graikų kalbos.

Izoterminis procesas (pastovi temperatūra)

Pirmiausia apžvelkime pirmojo termodinamikos dėsnio taikymą izoterminiam procesui. Izoterminiame procese sistemos temperatūra palaikoma pastovi. Sistema, kurią teoriškai analizuojame, yra idealiosios dujos. Idealių dujų temperatūra yra tiesiogiai proporcinga idealiųjų dujų vidinei energijai (U = 3/2 nRT). Kadangi T išlieka pastovi, U taip pat išlieka pastovi. Todėl, pritaikius ją izoterminiam procesui, pirmojo termodinamikos dėsnio lygtis tampa tokia:

Skaityti daugiau

Straipsnis apie energijos tvermės dėsnį

Energijos formos

Kasdieniame gyvenime yra daug energijos formų. Aptardami darbą ir energiją, susipažinome su dviem mechaninės energijos formomis: potencialine energija ir kinetine energija . Potencinė energija skirstoma į kelias rūšis: gravitacinę energiją, elastinę energiją ir elektros energiją . Kinetinė energija skirstoma į dvi rūšis: slenkamąją kinetinę energiją ir sukimosi kinetinę energiją.

Skanus, prinokęs mangas turi gravitacinę potencialinę energiją, kabėdamas nuo stiebo. Tas pats nutinka ir tada, kai esate tam tikrame aukštyje virš žemės, pavyzdžiui, ant stogo. Objektas turi gravitacinę potencialinę energiją dėl savo padėties Žemės atžvilgiu.

Skaityti daugiau

Pirmasis termodinamikos dėsnis

Termodinaminis procesas

Šiluma (Q) – tai energija, kuri dėl temperatūrų skirtumo pereina iš vieno objekto į kitą. Sistemos ir aplinkos atžvilgiu šiluma yra energija, kuri pereina iš sistemos į aplinką, arba energija, kuri pereina iš aplinkos į sistemą dėl temperatūrų skirtumo. Jei sistemos temperatūra yra aukštesnė už aplinkos temperatūrą, šiluma tekės iš sistemos į aplinką. Ir atvirkščiai, jei aplinkos temperatūra yra aukštesnė už sistemos temperatūrą, šiluma tekės iš aplinkos į sistemą.

Jei šiluma (Q) yra susijusi su energijos perdavimu dėl temperatūrų skirtumo, tai darbas (W) yra susijęs su energijos perdavimu mechaninėmis priemonėmis. Pavyzdžiui, jei sistema veikia aplinką, energija automatiškai pereis iš sistemos į aplinką. Ir atvirkščiai, jei aplinka veikia sistemą, energija pereis iš aplinkos į sistemą.

Skaityti daugiau

9 tankio klausimų pavyzdžiai

1. Objekto tūris yra 8 cm³ ^, o masė – 84 gramai, taigi jo tankis yra...

A. 10,5 g/ ^cm³

B. 8,5 g/ ^cm³

C. 6,4 g/ ^cm³

D. 4,8 g/ ^cm³

Pembahasanas

Skaityti daugiau

14 magnetų gamybos problemų pavyzdžių

1. Magneto gamyba jį trinant yra...

Pembahasanas
Įmagnetinimas trynimu atliekamas trinant magnetą į įmagnetinamą objektą viena kryptimi. Ant įmagnetinto objekto susidarę poliai priklauso nuo trynimui naudojamo magneto poliaus. Jei trynimui naudojamo magneto polius yra šiaurinis polius, tai trinamas objekto galas tampa pietiniu poliumi. Ir atvirkščiai, jei trynimui naudojamo magneto polius yra pietinis polius, tai trinamas objekto galas tampa šiauriniu poliumi.
Teisingas atsakymas yra C.

Skaityti daugiau

Straipsnis apie idealiųjų dujų dėsnį (idealių dujų būsenos lygtį)

Dujų dėsniai, įskaitant Boilio, Šarlio ir Gėjaus-Lusako dėsnius , netaikomi visoms dujų sąlygoms, todėl mūsų analizę apsunkina. Siekiant supaprastinti analizę, sukurtas idealiųjų dujų modelis. Idealios dujos kasdieniame gyvenime neegzistuoja; tai tiesiog tobulos formos, sukurtos analizei supaprastinti. Idealių dujų sąvoka taip pat labai padeda mums nagrinėti ryšį tarp trijų dujų dėsnių.

Dujų temperatūros, tūrio ir slėgio santykis

Remdamiesi trimis aukščiau pateiktais dujų dėsniais, galime išvesti bendresnį ryšį tarp dujų temperatūros, tūrio ir slėgio.

Skaityti daugiau