A'oa'oga Fa'avae o le Fisiki

Afai tatou te vaavaai toto’a, e mafai ona vaaia muamua le asu mai le mu. A mae’a sina taimi, e le mafai ona vaaia le asu. Ua e fa’aaogaina ea se manogi? E ui lava ina e fa’asusuina le manogi i totonu o le potu, ae mafai fo’i e isi tagata o lo’o i fafo o le fale ona lagonaina le manogi o le manogi. Afai e kuka e le tina ni mea’ai suamalie ma manaia i le umukuka, e mafai fo’i ona lagonaina le manogi o le kuka mai le fale o se tuaoi. Aiseā?

E tele isi faʻataʻitaʻiga. Afai e te tuʻuina ni nai mataua o le vaitusi i totonu o se ipu tioata o loʻo i ai le vai manino, o le a salalau tutusa le vaitusi, poʻo le vali meaʻai i totonu o le vai. E tupu otometi lava lenei mea. O nisi o faʻataʻitaʻiga na muamua atu o mea tutupu faʻasalalau e masani ona oʻo i ai i le olaga i aso faisoo. O le faʻasalalauina o le faagasologa o le siitia o mea mai se maualuga maualuga i se maualalo maualalo. O le uiga o le faʻasalalauina o le aofaʻi o molecules/mole o se mea i le voluma. O se nofoaga maualuga le faʻasalalauina o se nofoaga e tele ai molecules o mea i le voluma. I se isi itu, o le maualalo o le faʻasalalauina o nofoaga e itiiti ai molecules i le voluma.

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Malosiaga i totonu o se kasa lelei monoatomika

O le malosi i le kasa lelei monatomic o le aofaʻi atoa lea o le malosiaga kinetic faʻaliliuga o molelaʻau kasa lelei monatomic. O le aofaʻi atoa o le malosiaga kinetic faʻaliliuga o molelaʻau kasa lelei = o le oloa o le malosiaga kinetic faʻaliliuga averesi o molelaʻau taʻitasi ma le aofaʻi o molelaʻau (N). Faʻamatematika:

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O le teorama o le vaeluaga tutusa o le malosi na maua mai i se auala fa'avae e Clerk Maxwell e fa'aaoga ai le fa'ainisinia fa'amaumauga. Ua ta'ua o se teorama aua e leai se fa'amaoniga e ala i fa'ata'ita'iga. O le vaeluaga o le malosi o lona uiga o le tufatufaina tutusa o le malosi.

KE = le averesi o le malosiaga kinetic faaliliu o molela kesi (Joule)

k = Fa'amautu a Boltzmann = 1.38 x 10^-23 J / K

T = le vevela atoatoa o le molela'au kasa lelei (Kelvin)

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I le fa’aopoopoga i le mamafa, o se tasi o aofa’iga e ta’u mai ai le natura makroskopi o le kesi o le vevela (T). Fuafuaga mamafa o le kesi:

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O le kO le a'oa'oga kinetic e ta'u mai ai o mea uma lava e aofia ai atoma po'o molela'au ma o le atoma po'o le molela'au e fealua'i pea ma le fa'atamala. O lenei manatu o le a'oa'oga kinetic e fetaui ma le tulaga ma le atoma po'o le molela'au o le vaega o le kesi. O le malosi o le tosina i le va o atoma po'o molela'au e fausia ai le kesi e vaivai ina ia mafai ai e atoma po'o molela'au ona fealua'i ma le saoloto.

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Mataupu Tulafono a Boyle, tulafono a Charles, tulafono a Gay-Lussac

Tulafono a Boyle

Na faia e Robert Boyle (1627-1691) ni faʻataʻitaʻiga e suʻesuʻe ai le sootaga faʻatusatusa i le va o le mamafa o le kesi ma le voluma. O lenei faʻataʻitaʻiga e faia e ala i le faʻaofiina o se aofaʻiga patino o le kesi i totonu o se pusa tapuni. Seʻia oʻo i se auala lelei, na ia iloa ai afai e tumau le vevela o le kesi, ona faʻaitiitia lea o le voluma o le kesi pe a faʻateleina le mamafa o le kesi. E faʻapena foʻi, pe a faʻaitiitia le mamafa o le kesi, e faʻateleina le voluma o le kesi. E faʻafeagai le mamafa o le kesi ma le voluma o le kesi. O lenei sootaga e taʻua o le Tulafono a Boyle. Faʻamatematika:

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E lē fa’atatau tulafono o le kesi a Boyle, tulafono a Charles ma Gay-Lussac i tulaga uma o le kesi, o lea e faigata ai la matou su’esu’ega. O le mea lea, ua tu’uina atu ai le fa’ata’ita’iga o le kesi lelei atoatoa. E lē iai le kesi lelei atoatoa i le olaga i aso faisoo; o le kesi lelei atoatoa o le ituaiga atoatoa lea e fa’afaigofie ai le su’esu’ega. O le iai o lenei manatu o le kesi lelei atoatoa e fesoasoani tele fo’i ia i matou i le toe iloiloina o le sootaga i le va o tulafono e tolu o le kesi.

O le sootaga i le va o le vevela, voluma, ma le mamafa o le kesi

I le faasino atu i tulafono e tolu o le kasa o loʻo i luga, e mafai ona tatou maua se sootaga lautele i le va o le vevela, voluma, ma le mamafa o le kasa.

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O le faʻamatalaga patino o le tulafono lona lua o le thermodynamics e le mafai ona faʻamatalaina mo faiga uma e le mafai ona toe faʻafoʻisia, o lea tatou te manaʻomia ai se faʻamatalaga lautele. O lenei faʻamatalaga lautele e faʻamoemoe e faʻamatalaina ai faiga uma e le mafai ona toe faʻafoʻisia o loʻo tutupu i le atulaulau. O le faʻamatalaga lautele o le tulafono lona lua o le thermodynamics na faʻatulagaina i le ogatotonu o le seneturi lona sefuluiva, e ala i se aofaʻiga e taʻua o le entropy (S). Na faʻalauiloa muamua le Entropy e Clausius ma na faʻatulagaina mai le taʻamilosaga Carnot (afinisi caloric atoatoa). E tusa ai ma Clausius, o suiga o le entropy e oʻo i ai se faiga, pe a maua e le faiga le vevela faʻaopoopo (Q) i se vevela tumau, lea e faʻatusalia e le fua faʻatatau:

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Mataupu e uiga i le Coefficient o le faatinoga o le masini faamalulu

O se masini fa'amālūlū o se masini e ave le vevela mai se nofoaga e maualalo le vevela, ona fa'aliliuina lea i se nofoaga e maualuga le vevela. Ina ia tupu lenei faiga, e tatau i le masini ona faia le galuega aua e tafe fa'alenatura le vevela mai le vevela maualuga i le vevela maualalo. O le fa'amatalaga lea a Clausius:

E le mafai e se masini faamalulu ona fesiitai le vevela mai se nofoaga e maualalo le vevela i se nofoaga e maualuga le vevela, e aunoa ma se galuega (Tulafono lona lua o le thermodynamics—faamatalaga a Clausius).

E galue le masini (W) e fa'aliliu le vevela, mai le vevela maualalo (Q_L) i le vevela maualuga (Q_H). E faʻavae i luga o le faʻasaoina o le malosi, Q_L + W = Q_H.

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Ina ia iloa pe faʻapefea ona faʻaleleia atili le lelei o le o le vevela afi, o se saienitisi Falani e igoa ia Sadi Carnot (1796-1832) na suʻesuʻeina se masini kalori faʻateorē lelei atoatoa i le 1824. I lena taimi, e leʻi faʻatulagaina le tulafono muamua o le thermodynamics, poʻo le tulafono lona lua o le thermodynamics. E leʻi faʻatulagaina le tulafono muamua aua e leʻi iloa e saienitisi o le vevela o le malosi. Ina ua maeʻa ona faia e Joule ma ana paʻaga ni faʻataʻitaʻiga i le 1830s, na iloa ai e saienitisi o le vevela o le malosi e fealuaʻi ona o eseesega o le vevela. O lea la, na faʻatulagaina le tulafono muamua o le thermodynamics ina ua mavae le 1830. Sa suʻesuʻeina e Sadi Carnot le afi kalori faʻateorē lelei atoatoa i le 1824. O lana suʻesuʻega o le faʻateleina lea o le lelei o le afi ausa. O le tele o afi ausa i lena taimi e le lelei tele.

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