Gymnasiefysik

Entropimateria

I den föregående diskussionen studerade vi flera specifika påståenden i termodynamikens andra lag. Det bör noteras att dessa specifika påståenden endast kan förklara vissa irreversibla processer. Clausius påstående förklarar endast värmeöverföring och dess samband med kylskåps funktionsprincipen. Kelvins och Plancks påståenden avser värmemotorers funktionsprincip. I huvudsak avser dessa två påståenden värmeöverföring. Det finns många andra irreversibla processer som inte kan förklaras med hjälp av dessa två påståenden.

Läs mer

Artiklar om kylmaskiner

Ett kylskåp är en värmemotor som arbetar i omvänd ordning. En värmemotor tar alltså värme från ett lågtemperaturområde och avger den till ett högtemperaturområde. För att denna process ska ske måste motorn utföra arbete. Värme flödar dock naturligtvis bara från ett högtemperaturområde till ett lågtemperaturområde. Värme kan inte flöda av sig självt från ett lågtemperaturområde till ett högtemperaturområde. Detta överensstämmer med Clausius-uttalandet som diskuterats tidigare. För processen som sker i ett kylskåp kan det tidigare Clausius-uttalandet skrivas enligt följande:

Läs mer

Artikel om Carnot-motorcykeln

För att ta reda på hur man kan öka effektiviteten hos en värmemotor studerade en fransk vetenskapsman vid namn Sadi Carnot (1796-1832) teoretiskt en ideal värmemotor år 1824. Vid den tiden hade termodynamikens första huvudsats inte formulerats, inte heller termodynamikens andra huvudsats. Den första lagen hade inte formulerats eftersom forskarna ännu inte visste att värme är energi. Efter att Joule och hans vänner utförde experiment på 1830-talet visste forskarna bara med säkerhet att värme är energi som överförs på grund av temperaturskillnader. Så termodynamikens första huvudsats formulerades efter 1830. Sadi Carnot hade teoretiskt studerat en ideal värmemotor år 1824. Forskningen han gjorde var egentligen att öka effektiviteten hos ångmaskiner som användes vid den tiden. De flesta ångmaskiner vid den tiden var mindre effektiva.

Läs mer

Artikel om termodynamikens andra lag

Alla naturligt förekommande processer sker endast i en riktning men kan inte ske i motsatt riktning, vanligtvis kallade irreversibla processer. Efter att ha släppts från sin stjälk och fallit fritt till marken rör sig en mango aldrig uppåt igen. En bok som vi knuffar och sedan stannar rör sig aldrig tillbaka mot oss. Om vi ​​vidrör ett högtemperaturobjekt (hett objekt) med ett lågtemperaturobjekt (kallt objekt), flödar värme naturligt från högtemperaturobjektet till lågtemperaturobjektet. Vi ser aldrig den omvända processen, där värme naturligt rör sig från ett kallt objekt till ett varmt objekt. Om denna process inträffade skulle det kalla objektet bli kallare, medan det varma objektet skulle bli varmare. Men i verkligheten är det inte så. Det finns många irreversibla processer som verkar olika varandra, men de involverar alla förändringar i form av energi och överföring av energi från ett objekt till ett annat.

Läs mer

Artikel om tillämpningen av termodynamikens första huvudsats på flera termodynamiska processer

Tidigare diskuterade vi termodynamikens första huvudsats och analyserade det arbete som utförs av ett system. Den här gången ska vi undersöka några tillämpningar av termodynamikens första huvudsats i fyra termodynamiska processer. De fyra termer som är aktuella är isotermiska, isokoriska, isobariska och adiabatiska. Dessa termer härstammar från grekiskan.

Isotermisk process (konstant temperatur)

Låt oss först granska tillämpningen av termodynamikens första huvudsats på en isotermisk process. I en isotermisk process hålls systemets temperatur konstant. Systemet vi analyserar teoretiskt är en ideal gas. Temperaturen hos en ideal gas är direkt proportionell mot den ideala gasens inre energi (U = 3/2 nRT). Eftersom T förblir konstant, förblir även U konstant. Därför, när den tillämpas på en isotermisk process, blir ekvationen för termodynamikens första huvudsats:

Läs mer

Artikel om lagen om energins bevarande

Energiformer

I våra dagliga liv finns det många former av energi. I ämnet arbete och energi har vi introducerats till två former av mekanisk energi: potentiell energi och kinetisk energi . Potentiell energi består av flera typer, inklusive gravitationsenergi, elastisk energi och elektrisk energi . Kinetisk energi består av två typer: translationell kinetisk energi och rotationskinetisk energi.

En läcker, mogen mango har potentiell gravitationsenergi när den hänger från sin stjälk. Samma sak händer när du befinner dig på en viss höjd över marken, till exempel på ett tak. Ett objekt har potentiell gravitationsenergi på grund av sin position i förhållande till jorden.

Läs mer

Termodynamikens första lag Material

Termodynamisk process

Värme (Q) är energi som rör sig från ett objekt till ett annat på grund av en temperaturskillnad. I förhållande till systemet och omgivningen kan värme sägas vara energi som rör sig från systemet till omgivningen eller energi som rör sig från omgivningen till systemet på grund av en temperaturskillnad. Om systemtemperaturen är högre än omgivningstemperaturen kommer värme att flöda från systemet till omgivningen. Omvänt, om omgivningstemperaturen är högre än systemtemperaturen, kommer värme att flöda från omgivningen till systemet.

Om värme (Q) är relaterad till energiöverföring på grund av en temperaturskillnad, så är arbete (W) relaterat till energiöverföring som sker genom mekaniska medel. Till exempel, om ett system utför arbete på omgivningen, kommer energi automatiskt att överföras från systemet till omgivningen. Omvänt, om omgivningen utför arbete på systemet, kommer energi att överföras från omgivningen till systemet.

Läs mer

9 exempel på densitetsfrågor

1. Ett föremåls volym är 8 cm³ ^och dess massa är 84 gram, så dess densitet är...

A. 10,5 gr/ ^cm³

B. 8,5 g/ ^cm³

C. 6,4 g/ ^cm³

D. 4,8 g/ ^cm³

Diskussion

Läs mer

14 exempel på problem vid tillverkning av magneter

1. Att göra en magnet genom att gnugga den är...

Diskussion
Magnetisering genom gnidning sker genom att en magnet gnides mot föremålet som ska magnetiseras, där gnidningen sker i en riktning. Polerna som bildas på det magnetiserade föremålet beror på polen på den magnet som används för gnidning. Om polen på magneten som används för gnidning är nordpolen, blir änden på föremålet som gnides sydpolen. Omvänt, om polen på magneten som används för gnidning är sydpolen, blir änden på föremålet som gnides nordpolen.
Det rätta svaret är C.

Läs mer

Artikel om ideala gaslagen (tillståndsekvationen för en ideal gas)

Gaslagarna, inklusive Boyles lag, Charles lag och Gay-Lussacs lag , gäller inte för alla gasförhållanden, vilket gör vår analys svårare. För att förenkla analysen skapas en modell av en ideal gas. Ideala gaser existerar inte i vardagen; de är helt enkelt perfekta former som skapats för att förenkla analysen. Begreppet ideal gas hjälper oss också mycket att undersöka förhållandet mellan de tre gaslagarna.

Sambandet mellan temperatur, volym och tryck hos en gas

Genom att hänvisa till de tre gaslagarna ovan kan vi härleda ett mer generellt samband mellan temperaturen, volymen och trycket hos en gas.

Läs mer