Vidusskolas fizika

Entropijas jautājums

Iepriekšējā diskusijā mēs pētījām vairākus konkrētus termodinamikas otrā likuma apgalvojumus. Jāatzīmē, ka šie konkrētie apgalvojumi var izskaidrot tikai noteiktus neatgriezeniskus procesus. Klausiusa apgalvojums izskaidro tikai siltuma pārnesi un tās saistību ar ledusskapju darbības principu. Kelvina un Planka apgalvojumi attiecas uz siltumdzinēju darbības principu . Būtībā šie divi apgalvojumi attiecas uz siltuma pārnesi. Ir daudzi citi neatgriezeniski procesi, kurus nevar izskaidrot, izmantojot šos divus apgalvojumus.

Vairāk

Raksti par saldēšanas iekārtām

Ledusskapis ir siltumdzinējs, kas darbojas apgrieztā secībā. Tātad siltumdzinējs ņem siltumu no zemas temperatūras apgabala un nodod to augstas temperatūras apgabalam. Lai šis process notiktu, dzinējam ir jāveic darbs. Tomēr siltums dabiski plūst tikai no augstas temperatūras apgabala uz zemas temperatūras apgabalu. Siltums pats par sevi nevar plūst no zemas temperatūras apgabala uz augstas temperatūras apgabalu. Tas atbilst iepriekš apspriestajam Klausiusa apgalvojumam. Procesam, kas notiek ledusskapī, iepriekšējo Klausiusa apgalvojumu var uzrakstīt šādi:

Vairāk

Raksts par Karno dzinēja ciklu

Lai noskaidrotu, kā palielināt siltumdzinēja efektivitāti, franču zinātnieks Sadi Karno (1796–1832) 1824. gadā teorētiski pētīja ideālu siltumdzinēju. Tolaik vēl nebija formulēts ne pirmais termodinamikas likums, ne otrais termodinamikas likums. Pirmais likums nebija formulēts, jo zinātnieki vēl nezināja, ka siltums ir enerģija. Pēc tam, kad Džouls un viņa draugi 1830. gados veica eksperimentus, zinātnieki droši zināja tikai to, ka siltums ir enerģija, kas tiek pārnesta temperatūras atšķirību dēļ. Tāpēc pirmais termodinamikas likums tika formulēts pēc 1830. gada. Sadi Karno 1824. gadā teorētiski pētīja ideālu siltumdzinēju. Viņa veiktie pētījumi faktiski bija paredzēti, lai palielinātu tajā laikā izmantoto tvaika dzinēju efektivitāti. Lielākā daļa tvaika dzinēju tajā laikā bija mazāk efektīvi.

Vairāk

Raksts par termodinamikas otro likumu

Visi dabiskie procesi notiek tikai vienā virzienā, bet nevar notikt pretējā virzienā, ko parasti sauc par neatgriezeniskiem procesiem. Pēc atbrīvošanas no kāta un brīvas krišanas zemē mango nekad vairs nekustas augšup. Grāmata, kuru mēs pastumjam un pēc tam apstājamies, nekad vairs neatgriežas mūsu virzienā. Ja mēs pieskaramies augstas temperatūras objektam (karstam objektam) ar zemas temperatūras objektu (aukstu objektu), siltums dabiski plūst no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objektu. Mēs nekad neredzam pretēju procesu, kur siltums dabiski pārvietojas no auksta objekta uz karstu objektu. Ja šis process notiktu, tad aukstais objekts kļūtu aukstāks, bet karstais objekts kļūtu karstāks. Bet patiesībā tas tā nav. Ir daudz neatgriezenisku procesu, kas šķiet atšķirīgi viens no otra, bet tie visi ietver enerģijas formas izmaiņas un enerģijas pārnesi no viena objekta uz otru.

Vairāk

Raksts par termodinamikas pirmā likuma piemērošanu vairākiem termodinamiskiem procesiem

Iepriekš mēs apspriedām pirmo termodinamikas likumu un analizējām sistēmas veikto darbu . Šoreiz mēs aplūkosim dažus pirmā termodinamikas likuma pielietojumus četros termodinamiskos procesos. Aplūkotie četri termodinamiskie procesi ir izotermiski, izohoriski, izobāriski un adiabātiski. Šie termini ir atvasināti no grieķu valodas.

Izotermisks process (nemainīga temperatūra)

Vispirms apskatīsim termodinamikas pirmā likuma piemērošanu izotermiskam procesam. Izotermiskā procesā sistēmas temperatūra tiek uzturēta nemainīga. Sistēma, kuru mēs teorētiski analizējam, ir ideāla gāze. Ideālās gāzes temperatūra ir tieši proporcionāla ideālās gāzes iekšējai enerģijai (U = 3/2 nRT). Tā kā T paliek nemainīga, arī U paliek nemainīga. Tāpēc, piemērojot to izotermiskam procesam, termodinamikas pirmā likuma vienādojums kļūst par:

Vairāk

Raksts par enerģijas nezūdamības likumu

Enerģijas veidi

Mūsu ikdienas dzīvē ir daudz enerģijas veidu. Runājot par darbu un enerģiju, mēs iepazināmies ar diviem mehāniskās enerģijas veidiem: potenciālo enerģiju un kinētisko enerģiju . Potenciālā enerģija sastāv no vairākiem veidiem, tostarp gravitācijas enerģijas, elastības enerģijas un elektriskās enerģijas . Kinētiskā enerģija sastāv no diviem veidiem: translācijas kinētiskā enerģija un rotācijas kinētiskā enerģija.

Gardam, nogatavojušam mango piemīt gravitācijas potenciālā enerģija, jo tas karājas pie sava kāta. Tas pats notiek, kad atrodaties noteiktā augstumā virs zemes, piemēram, uz jumta. Objektam piemīt gravitācijas potenciālā enerģija tā novietojuma dēļ attiecībā pret Zemi.

Vairāk

Termodinamikas pirmais likums Materiāls

Termodinamiskais process

Siltums (Q) ir enerģija, kas temperatūras starpības dēļ pārvietojas no viena objekta uz citu. Attiecībā uz sistēmu un vidi siltumu var teikt par enerģiju, kas pārvietojas no sistēmas uz vidi, vai enerģiju, kas pārvietojas no vides uz sistēmu temperatūras starpības dēļ. Ja sistēmas temperatūra ir augstāka par vides temperatūru, siltums plūdīs no sistēmas uz vidi. Un otrādi, ja vides temperatūra ir augstāka par sistēmas temperatūru, siltums plūdīs no vides uz sistēmu.

Ja siltums (Q) ir saistīts ar enerģijas pārnesi temperatūras starpības dēļ, tad darbs (W) ir saistīts ar enerģijas pārnesi, kas notiek mehāniski. Piemēram, ja sistēma veic darbu ar vidi, tad enerģija automātiski pārvietosies no sistēmas uz vidi. Un otrādi, ja vide veic darbu ar sistēmu, tad enerģija pārvietosies no vides uz sistēmu.

Vairāk

9 blīvuma jautājumu piemēri

1. Objekta tilpums ir 8 cm³ ^un tā masa ir 84 grami, tāpēc tā blīvums ir...

A. 10,5 g/ ^cm³

B. 8,5 g/ ^cm³

Aptuveni 6,4 g/ ^cm³

D. 4,8 g/ ^cm³

Diskusija

Vairāk

14 magnētu izgatavošanas problēmu piemēri

1. Magnēta izgatavošana, to berzējot, ir...

Diskusija
Magnetizācija ar berzi tiek veikta, berzējot magnētu pret magnetizējamo objektu, kur berze tiek veikta vienā virzienā. Uz magnetizētā objekta izveidojušies poli ir atkarīgi no berzei izmantotā magnēta pola. Ja berzei izmantotā magnēta pols ir ziemeļpols, tad berzētās objekta gals kļūst par dienvidpolu. Un otrādi, ja berzei izmantotā magnēta pols ir dienvidpols, tad berzētās objekta gals kļūst par ziemeļpolu.
Pareizā atbilde ir C.

Vairāk

Raksts par ideālās gāzes likumu (ideālās gāzes stāvokļa vienādojums)

Gāzu likumi, tostarp Boila likums, Čārlza likums un Geja-Lisaka likums , neattiecas uz visiem gāzes stāvokļiem, kas apgrūtina mūsu analīzi. Lai vienkāršotu analīzi, tiek izveidots ideālas gāzes modelis. Ideālas gāzes ikdienā nepastāv; tās ir vienkārši perfektas formas, kas izveidotas, lai vienkāršotu analīzi. Ideālas gāzes jēdziens arī ļoti palīdz mums izpētīt saistību starp trim gāzes likumiem.

Gāzes temperatūras, tilpuma un spiediena attiecība

Atsaucoties uz trim iepriekš minētajiem gāzes likumiem, mēs varam iegūt vispārīgāku sakarību starp gāzes temperatūru, tilpumu un spiedienu.

Vairāk