Fysikk på videregående skole

Entropi-materie

I den forrige diskusjonen studerte vi flere spesifikke utsagn om termodynamikkens andre lov. Det bør bemerkes at disse spesifikke utsagnene bare kan forklare visse irreversible prosesser. Clausius-utsagnet forklarer bare varmeoverføring og dens forhold til kjøleskapets virkemåte. Kelvin- og Planck-utsagnene forholder seg til virkemåten til varmemaskiner . I hovedsak forholder disse to utsagnene seg til varmeoverføring. Det finnes mange andre irreversible prosesser som ikke kan forklares ved hjelp av disse to utsagnene.

Les mer

Artikler om kjølemaskiner

Et kjøleskap er en varmemotor som fungerer i motsatt retning. Så en varmemotor tar varme fra et lavtemperaturområde og avgir den til et høytemperaturområde. For at denne prosessen skal skje, må motoren utføre arbeid. Imidlertid flyter varme naturlig bare fra et høytemperaturområde til et lavtemperaturområde. Varme kan ikke flyte av seg selv fra et lavtemperaturområde til et høytemperaturområde. Dette er i samsvar med Clausius-utsagnet som ble diskutert tidligere. For prosessen som skjer i et kjøleskap, kan det forrige Clausius-utsagnet skrives som følger:

Les mer

Artikkel om Carnot-motorsyklusen

For å finne ut hvordan man kunne øke effektiviteten til en varmemotor, studerte en fransk vitenskapsmann ved navn Sadi Carnot (1796-1832) en ideell varmemotor teoretisk i 1824. På den tiden var ikke termodynamikkens første lov formulert, og heller ikke termodynamikkens andre lov. Den første loven var ikke formulert fordi forskere ennå ikke visste at varme er energi. Etter at Joule og vennene hans utførte eksperimenter på 1830-tallet, visste forskere bare med sikkerhet at varme er energi som overføres på grunn av temperaturforskjeller. Så termodynamikkens første lov ble formulert etter 1830. Sadi Carnot hadde studert en ideell varmemotor teoretisk i 1824. Forskningen han gjorde var faktisk å øke effektiviteten til dampmaskiner som var i bruk på den tiden. De fleste dampmaskiner på den tiden var mindre effektive.

Les mer

Artikkel om termodynamikkens andre lov

Alle naturlig forekommende prosesser skjer bare i én retning, men kan ikke forekomme i motsatt retning, ofte referert til som irreversible prosesser. Etter å ha blitt løslatt fra stilken og falt fritt til bakken, beveger en mango seg aldri oppover igjen. En bok som vi dytter og deretter stopper, beveger seg aldri tilbake mot oss. Hvis vi berører en gjenstand med høy temperatur (varm gjenstand) med en gjenstand med lav temperatur (kald gjenstand), strømmer varme naturlig fra gjenstanden med høy temperatur til gjenstanden med lav temperatur. Vi ser aldri den motsatte prosessen, der varme naturlig beveger seg fra en kald gjenstand til en varm gjenstand. Hvis denne prosessen skjedde, ville den kalde gjenstanden blitt kaldere, mens den varme gjenstanden ville blitt varmere. Men i virkeligheten er det ikke slik. Det finnes mange irreversible prosesser som virker forskjellige fra hverandre, men de involverer alle endringer i form av energi og overføring av energi fra ett objekt til et annet.

Les mer

Artikkel om anvendelsen av termodynamikkens første lov på flere termodynamiske prosesser

Tidligere diskuterte vi termodynamikkens første lov og analyserte arbeidet som utføres av et system. Denne gangen skal vi undersøke noen anvendelser av termodynamikkens første lov i fire termodynamiske prosesser. Disse fire prosessene er isotermiske, isokoriske, isobariske og adiabatiske. Disse begrepene er avledet fra gresk.

Isotermisk prosess (konstant temperatur)

La oss først se på anvendelsen av termodynamikkens første lov på en isotermisk prosess. I en isotermisk prosess holdes temperaturen i systemet konstant. Systemet vi analyserer teoretisk er en ideell gass. Temperaturen til en ideell gass er direkte proporsjonal med den indre energien til den ideelle gassen (U = 3/2 nRT). Siden T forblir konstant, forblir også U konstant. Derfor, når den anvendes på en isotermisk prosess, blir ligningen for termodynamikkens første lov:

Les mer

Artikkel om loven om energibevaring

Energiformer

I hverdagen vår finnes det mange former for energi. I emnet arbeid og energi har vi blitt introdusert for to former for mekanisk energi: potensiell energi og kinetisk energi . Potensiell energi består av flere typer, inkludert gravitasjonsenergi, elastisk energi og elektrisk energi . Kinetisk energi består av to typer: translasjonskinetisk energi og rotasjonskinetisk energi.

En deilig, moden mango har gravitasjonspotensiell energi når den henger fra stilken. Det samme skjer når du er i en viss høyde over bakken, for eksempel på et tak. Et objekt har gravitasjonspotensiell energi på grunn av sin posisjon i forhold til jorden.

Les mer

Termodynamikkens første lov Materiale

Termodynamisk prosess

Varme (Q) er energi som beveger seg fra ett objekt til et annet på grunn av en temperaturforskjell. I forhold til systemet og miljøet kan varme sies å være energi som beveger seg fra systemet til miljøet eller energi som beveger seg fra miljøet til systemet på grunn av en temperaturforskjell. Hvis systemtemperaturen er høyere enn omgivelsestemperaturen, vil varme strømme fra systemet til omgivelsene. Omvendt, hvis omgivelsestemperaturen er høyere enn systemtemperaturen, vil varme strømme fra omgivelsene til systemet.

Hvis varme (Q) er relatert til energioverføring på grunn av en temperaturforskjell, er arbeid (W) relatert til energioverføring som skjer gjennom mekaniske midler. Hvis for eksempel et system utfører arbeid på omgivelsene, vil energi automatisk bevege seg fra systemet til omgivelsene. Omvendt, hvis omgivelsene utfører arbeid på systemet, vil energi bevege seg fra omgivelsene til systemet.

Les mer

9 eksempler på tetthetsspørsmål

1. Volumet til en gjenstand er 8 cm³ ^og massen er 84 gram, så tettheten er...

A. 10,5 gr/ ^cm³

B. 8,5 gr/ ^cm³

C. 6,4 g/ ^cm³

D. 4,8 g/ ^cm³

Diskusjon

Les mer

14 eksempler på problemer med å lage magneter

1. Å lage en magnet ved å gni den er...

Diskusjon
Magnetisering ved gniing gjøres ved å gni en magnet mot objektet som skal magnetiseres, hvor gniingen skjer i én retning. Polene som dannes på det magnetiserte objektet avhenger av polen til magneten som brukes til gniing. Hvis polen til magneten som brukes til gniing er nordpolen, blir enden av objektet som gnides sydpolen. Omvendt, hvis polen til magneten som brukes til gniing er sydpolen, blir enden av objektet som gnides nordpolen.
Det riktige svaret er C.

Les mer

Artikkel om idealgassloven (tilstandsligningen til en idealgass)

Gasslovene, inkludert Boyles lov, Charles' lov og Gay-Lussacs lov , gjelder ikke for alle gassforhold, noe som gjør analysen vår vanskeligere. For å forenkle analysen lages en modell av en ideell gass. Ideelle gasser eksisterer ikke i hverdagen; de er rett og slett perfekte former laget for å forenkle analysen. Konseptet med en ideell gass hjelper oss også i stor grad med å undersøke forholdet mellom de tre gasslovene.

Forholdet mellom temperatur, volum og trykk i en gass

Ved å referere til de tre gasslovene ovenfor, kan vi utlede en mer generell sammenheng mellom temperaturen, volumet og trykket til en gass.

Les mer