Fysik

Artikel om omvandling av temperaturskalor

Celsiusskalan och Fahrenheitskalan är olika temperaturskalor. Om temperaturen på ett objekt mäts och uttrycks på en Celsiusskala, vill vi ange objektets temperatur på Fahrenheitskalan och ändrar sedan den från Celsiusskalan till Fahrenheitskalan. I det här avsnittet lär vi oss att ändra eller konvertera en temperaturskala.

Vid ett tryck på 1 atm är fryspunkten för Celsiustermometern = 0 ^oC, medan Fahrenheit-termometern = 32 ^oF. omvänt, vid ett tryck av 1 atm, temperaturen på kokpunkten för en termometer med Celsiusskala = 100 ^oC, medan en termometer med Fahrenheit-skala = 212 ^oF.

Läs mer

Artikel om termometrar och temperaturskalor

1. Termometrar

Verktyget som är utformat för att mäta temperatur är en termometer. Det finns många typer av termometrar, men funktionsprincipen är densamma. Vanligtvis använder vi termometriska objekt, materiens natur som förändras med temperaturen. Om objektets temperatur ändras, ändras även objektets form och storlek. De flesta termometrar använder objekt som kan expandera eller krympa när temperaturen ändras. Termometrar som ofta används består av glasrör, där det finns alkohol eller kvicksilver i mitten av röret. När temperaturen ökar expanderar alkoholen eller kvicksilvret i behållaren så att längden på alkohol- eller kvicksilverpelaren ökar. Omvänt, när temperaturen minskar, minskar längden på alkohol- eller kvicksilverpelaren. På utsidan av glasröret finns siffror som är termometerns skala. Siffran som visas vid den övre änden av alkohol- eller kvicksilverpelaren anger värdet på temperaturen på det objekt som mäts.

Läs mer

Artikel om termodynamikens nollte lag

Hittills har vi bara observerat den termiska jämvikten som upplevs av två objekt i kontakt.

För att förstå konceptet termisk jämvikt mer på djupet, låt oss granska tre objekt (säg objekt A, objekt B och objekt C). Till exempel, objekt B och objekt C vidrör inte varandra, men objekt A är i kontakt med objekt B och objekt A är i kontakt med objekt C. Observera bilden nedan. Eftersom objekt A och objekt B är i kontakt med varandra, förutom att de är i termisk jämvikt, är även objekt A och objekt C i termisk jämvikt. Är objekt B och C som inte vidrör varandra också i termisk jämvikt? Om vi ​​bara använder logik kan vi säga att objekt B och objekt C också är i termisk jämvikt, även om de inte är i kontakt. Objekt A och objekt B är i termisk jämvikt, vilket betyder att temperaturen på objekt A = temperaturen på objekt B.

Läs mer

Artikel om definitionen av temperatur och termisk jämvikt

Definition av temperatur

Har du någonsin rört vid is? Vad känner du när dina händer rör vid is? Tänk om det du rör vid är eld? När du rör vid is känns dina händer kalla, när du rör vid elden känns dina händer varma. Varm, varm, sval, kall vad säger det?

Temperaturbegreppet utgår från den värme och kyla som vårt känseluppfattas. Baserat på vad som uppfattas med känseln säger vi att ett föremål är varmare än ett annat föremål eller att ett föremål är kallare än ett annat. Varma föremål har högre temperaturer, medan kalla föremål har lägre temperaturer. Ju kallare ett föremål är, desto lägre temperatur. Omvänt, ju varmare ett föremål är, desto högre temperatur. Måttet på ett föremåls värme eller kyla kallas temperatur. Inom ämnet gaskinetisk teori kommer du att förstå definitionen av temperatur på djupet; vad som händer med molekylerna från ett föremål så att det kan kännas varmt, varmt, svalt eller kallt.

Läs mer

Artikel om materiens faser (baserat på mikroskopiska egenskaper)

I vardagen stöter vi ofta på tre olika faser av materia. Det finns fasta ämnen (t.ex. stenar, järn etc.), vätskor (vatten, bensin etc.) och gasformiga ämnen (luft etc.). De tre faserna hos dessa ämnen kan särskiljas baserat på deras förmåga att behålla sin form och storlek.

Fasta ämnen behåller vanligtvis en fast form och volym. Vätskan behåller inte en fast form, utan anpassar sig till den behållare den används i. Om vi ​​till exempel häller vatten i ett glas ändras formen som ett glas. Om vatten hälls i badkaret ändras formen som ett badkar. Vätskevolymen är vanligtvis alltid fast. Om ett glas vatten placeras i ett badkar, stannar mängden vatten kvar i glaset. Vattnets form kan ändras, men storleken varierar aldrig. Tänk på att antalet fasta ämnen och vätskor kan ändras om de får tillräcklig kraft.

Läs mer

Artikel om atomteori och kinetisk teori

Atomteori

I tusentals år trodde de gamla grekerna att varje rent ämne (som guld, järn etc.) bestod av atomer. Enligt dem, om ett rent ämne delas i små bitar, så delas de små delarna igen, sedan delas tillbaka ... och så vidare, då finns det de minsta bitarna som inte kan delas igen. De minsta bitarna som inte kan delas igen kallas atomer. Atom betyder "kan inte delas" (grekiska).

Vid den tiden ansågs atomen inte längre vara delad. Men senare upptäckte vissa forskare elektroner och atomkärnor (protoner och neutroner) så antagandet att atomer inte kunde delas upp var felaktigt. Atomer består alltså av elektroner (negativt laddade) och atomkärnor. Elektroner kretsar runt kärnan. Inuti kärnan finns protoner (positivt laddade) och neutroner (neutrala eller oladdade).

Läs mer

Artikel om fasförändringar Kritisk temperatur Trippelpunkt

I diskussionen om den ideala gaslagen har det förklarats att den ideala gaslagen beskriver beteendet hos verklig gas korrekt endast när trycket och densiteten hos den verkliga gasen inte är för stora. Om trycket och den verkliga gasdensiteten är tillräckligt stora ger den ideala gaslagen felaktiga resultat, likaså när temperaturen hos den verkliga gasen närmar sig kokpunkten. Detta är relaterat till de interaktioner som sker mellan verkliga gasmolekyler. Gastrycket är omvänt proportionellt mot gasvolymen. När gastrycket är tillräckligt stort blir gasvolymen mindre. Eftersom gasvolymen är låg blir avståndet mellan gasmolekylerna närmare. När avståndet mellan molekylerna blir närmare attraherar molekylerna varandra. Det är som när man sätter en bit järn på en magnet. Om avståndet mellan magneten och järnet är tillräckligt långt kan magneten inte dra järn. Men om avståndet mellan magneten och järnet är kort dras järnet närmare.

Läs mer

Van der Walls är namnet på den holländske fysikern J.D. van der Waals (1837-1923). Van der Waals tillståndsekvation är en tillståndsekvation för en gas, liknande tillståndsekvationen för en ideal gas. Skillnaden är att tillståndsekvationen för en ideal gas inte kan ge exakta resultat om trycket och densiteten hos en verklig gas är tillräckligt stora. Medan Van der Waals tillståndsekvation kan ge mer exakta resultat.

Existensen av denna ekvation härstammar från Van der Waals, som insåg begränsningarna i ekvationen för ett idealt tillstånd. Waals modifierar tillståndsekvationen för den ideala gasen genom att lägga till flera faktorer som också påverkar det verkliga gasförhållandet, när trycket och densiteten hos den verkliga gasen är höga.

Läs mer

Avdunstningsprocessen kan förklaras med hjälp av kinetisk teori. Precis som gasmolekyler rör sig även vattenmolekyler. Skillnaden är att vattenmolekyler inte kan spridas eftersom attraktionen mellan molekylerna fortfarande kan hålla dem samman. Omvänt är attraktionen mellan gasmolekylerna skör, så att gasmolekylerna inte kan smälta samman. När vattenmolekyler rör sig har de hastighet. Det finns vattenmolekyler som har höga hastigheter; det finns också vattenmolekyler som har en liten hastighet. Fördelningen av vattenmolekylens hastighet liknar Maxwellfördelningen.

Avdunstning sker när vattenmolekylernas hastighet är tillräckligt stor för att attraktionen mellan vattenmolekylerna inte kan hålla dem samman. I likhet med raketer som rör sig ut i rymden är en raketens hastighet tillräckligt stor för att jordens gravitationskraft inte kan hålla den kvar på jorden. Observera att endast molekyler med höga hastigheter kan undgå attraktionen mellan molekylerna. Molekyler med låga hastigheter förblir samman, precis som vatten.

Läs mer

Kokning är en process där vätska omvandlas till gas. Kokning sker när det mättade ångtrycket är lika med lufttrycket (lufttryck = atmosfärstryck). Vi diskuterar bara kokande vatten. Vattnets mättade ångtryck är direkt proportionellt mot vattnets temperatur, ju högre vattentemperatur, desto högre är trycket på den mättade ångan. När vi värmer vatten uppstår vanligtvis små bubblor på botten av behållaren. Förekomsten av bubblor indikerar att vätska har omvandlats till gas. Om det mättade ångtrycket i bubblan är mindre än lufttrycket utanför, kommer bubblan att krympa och sönderfalla innan den når ytan. Bubblor förstörs eftersom tryckkraften från den yttre luften är högre än tryckkraften från ångan inuti bubblan. Det yttre lufttrycket är högre än ångtrycket i bubblan, så att luften utanför har en mer betydande kraft (P = F / A).

Läs mer