Fampianarana Fizika fototra

Raha mijery tsara isika dia hita aloha ny setroka avy amin'ny fandoroana. Rehefa afaka kelikely, dia tsy hita intsony ny setroka. Efa nampiasa ranomanitra ve ianao? Na dia mamafy ranomanitra ao an-trano aza ianao, dia afaka mahatsapa ny hanitry ny ranomanitra koa ny olon-kafa any ivelany. Raha mahandro sakafo matsiro sy matsiro ao an-dakozia ny reny, dia azo tsapana avy ao an-tranon'ny mpiara-monina koa ny hanitry ny fandrahoan-tsakafo. Fa maninona?

Misy ohatra maro hafa. Raha manisy ranomainty vitsivitsy mitete ao anaty vera misy rano madio ianao, dia hiparitaka mitovy tsara manerana ny rano ny ranomainty, na ny fandokoana sakafo. Mitranga ho azy izany. Ny ohatra sasany teo aloha dia ny fiparitahan'ny zavatra izay matetika iainana amin'ny fiainana andavanandro. Ny fiparitahana dia ny dingan'ny famindrana zavatra avy amin'ny fifantohana avo mankany amin'ny fifantohana ambany. Ny tiana holazaina amin'ny fifantohana dia ny isan'ny molekiola/molan'ny zavatra iray isaky ny habetsahana. Ny toerana misy fifantohana avo dia toerana misy molekiola zavatra maro isaky ny habetsahana. Mifanohitra amin'izany, ny fifantohana ambany dia toerana misy molekiola vitsy isaky ny habetsahana.

Hamaky bebe kokoa

Angovo ao anaty gazy idealy monatomika

Ny angovo ao amin'ny entona idealy monatomika dia ny totalin'ny angovo kinetika fandikana an'ny molekiola entona idealy monatomika. Ny totalin'ny angovo kinetika fandikana an'ny molekiola entona idealy = vokatry ny salan'isa angovo kinetika fandikana an'ny molekiola tsirairay sy ny isan'ny molekiola (N). Ara-matematika:

Hamaky bebe kokoa

Ny teôrema fitoviana angovo dia nalain'i Clerk Maxwell tamin'ny fomba teorika tamin'ny fampiasana mekanika statistika. Antsoina hoe teôrema izany satria tsy misy porofo amin'ny alalan'ny fanandramana. Ny fizarazarana angovo dia midika hoe fizarana mitovy ny angovo.

KE = angovo kinetika fandikana antonony an'ny molekiolan'ny entona (Joule)

k = tsy miovaovan'i Boltzmann = 1.38 x 10 ^-23 J/K

T = mari-pana tanteraka amin'ny molekiola entona idealy (Kelvin)

Hamaky bebe kokoa

Ankoatra ny tsindry, ny iray amin'ireo habetsahana milaza ny toetra makroskopika an'ny entona dia ny mari-pana (T). Fifandanjan'ny tsindrin'ny entona:

Hamaky bebe kokoa

Ny teoria kinetika dia milaza fa ny zavatra rehetra dia misy atôma na molekiola ary mihetsika tsy an-kijanona tsy misy fitandremana ireo atôma na molekiola. Ity fiheverana ny teoria kinetika ity dia mifanaraka amin'ny toe-javatra sy ny toetran'ny atôma na molekiola ao amin'ny entona. Malemy ny herin'ny fifanintonana eo amin'ireo atôma na molekiola mandrafitra ny entona ka afaka mihetsika malalaka ireo atôma na molekiola.

Hamaky bebe kokoa

Lahatsoratra momba ny lalàn'i Boyle, lalàn'i Charles, lalàn'i Gay-Lussac

Ny lalàn'i Boyle

Nanao andrana i Robert Boyle (1627-1691) mba handinihana ny fifandraisana ara-kajy misy eo amin'ny tsindrin'ny entona sy ny habeny. Ity andrana ity dia tanterahina amin'ny alàlan'ny fampidirana entona sasany ao anaty fitoeran-javatra mihidy. Mandra-pahatongan'ny fomba fiasa tsara dia tsara, dia hitany fa raha tazonina ho tsy miova ny mari-pana, dia rehefa mitombo ny tsindrin'ny entona dia mihena ny habetsahan'ny entona. Toy izany koa, rehefa mihena ny tsindrin'ny entona dia mitombo ny habetsahan'ny entona. Mifanohitra amin'ny habetsahan'ny entona ny tsindrin'ny entona. Fantatra amin'ny anarana hoe Lalàn'i Boyle io fifandraisana io. Amin'ny matematika:

Hamaky bebe kokoa

Tsy mihatra amin'ny toe-javatra rehetra momba ny entona ny lalàn'i Boyle, ny lalàn'i Charles ary ny lalàn'i Gay-Lussac, ka lasa sarotra kokoa ny famakafakana ataontsika. Noho izany, dia natolotra ny modely entona idealy. Tsy misy amin'ny fiainana andavanandro ny entona idealy; ny entona idealy no endrika tonga lafatra hanamora ny famakafakana. Ny fisian'ity foto-kevitra momba ny entona idealy ity dia tena manampy antsika amin'ny famerenana ny fifandraisana misy eo amin'ireo lalàna telo momba ny entona.

Ny fifandraisana misy eo amin'ny mari-pana, ny volume ary ny tsindrin'ny entona

Amin'ny firesahana ireo lalàn'ny entona telo etsy ambony ireo, dia afaka mahazo fifandraisana ankapobeny kokoa eo amin'ny mari-pana, ny habetsahana ary ny tsindrin'ny entona isika.

Hamaky bebe kokoa

Ny fanambarana manokana momba ny lalàna faharoa momba ny termodinamika dia tsy afaka mamaritra ny dingana tsy azo averina rehetra, noho izany dia mila fanambarana ankapobeny isika. Ity fanambarana ankapobeny ity dia antenaina hanazava ny dingana tsy azo averina rehetra mitranga eto amin'izao rehetra izao. Ny fanambarana ankapobeny momba ny lalàna faharoa momba ny termodinamika dia noforonina tamin'ny tapaky ny taonjato faha-19, tamin'ny alàlan'ny habetsahana antsoina hoe entropy (S). Ny entropy dia nampidirin'i Clausius voalohany ary noforonina avy amin'ny tsingerin'i Carnot (motera kaloria tonga lafatra). Araka ny voalazan'i Clausius, ny fiovan'ny entropy dia iainan'ny rafitra iray, rehefa mahazo hafanana fanampiny (Q) amin'ny mari-pana tsy miova ny rafitra, izay asehon'ny fampitoviana:

Hamaky bebe kokoa

Lahatsoratra momba ny koefisienan'ny fahombiazan'ny milina fampangatsiahana

Ny milina fampangatsiahana dia milina maka hafanana avy amin'ny toerana ambany mari-pana, avy eo mamindra izany any amin'ny toerana avo mari-pana. Mba hahatanteraka ity dingana ity dia tsy maintsy manao ny asa ny milina satria ny hafanana dia mikoriana ho azy avy amin'ny mari-pana ambony mankany amin'ny mari-pana ambany. Izany dia araka ny fanambaran'i Clausius:

Tsy ho vitan'ny milina fampangatsiahana ny mamindra hafanana avy amin'ny toerana ambany mari-pana mankany amin'ny toerana avo mari-pana, raha tsy misy asa (Lalàna faharoa momba ny termodinamika—Fanambarana nataon'i Clausius).

Miasa (W) ilay milina mba hamindra hafanana, avy amin'ny mari-pana ambany (QL ₎ mankany amin'ny mari-pana ambony (QH ₎ . Mifototra amin'ny fitsitsiana angovo, QL ₊ W = _QH.

Hamaky bebe kokoa

Mba hahitana ny fomba hampitomboana ny fahombiazan'ny motera hafanana , dia nandinika milina kaloria teorika tsara indrindra tamin'ny 1824 ny mpahay siansa frantsay iray antsoina hoe Sadi Carnot (1796-1832). Tamin'izany fotoana izany, mbola tsy voaforona ny lalàna voalohany momba ny termodinamika, na ny lalàna faharoa momba ny termodinamika. Mbola tsy voaforona ny lalàna voalohany satria mbola tsy fantatry ny mpahay siansa fa angovo ny hafanana. Rehefa avy nanao andrana i Joule sy ireo mpiara-miasa aminy tamin'ny taona 1830, dia hitan'ny mpahay siansa fa angovo mihetsika noho ny fahasamihafan'ny mari-pana ny hafanana. Noho izany, dia noforonina taorian'ny taona 1830 ny lalàna voalohany momba ny termodinamika. Nikaroka momba ny motera kaloria teorika tsara indrindra i Sadi Carnot tamin'ny 1824. Ny tena tanjon'ny fikarohany dia ny hampitomboana ny fahombiazan'ny motera etona. Ny ankamaroan'ny motera etona tamin'izany fotoana izany dia tsy dia nahomby loatra.

Hamaky bebe kokoa