Дарсҳои асосии физика

Мақола дар бораи термометрҳо ва тарозуҳои ҳарорат

1. Термометрҳо

Асбобе, ки барои чен кардани ҳарорат пешбинӣ шудааст, термометр аст. Намудҳои зиёди термометрҳо мавҷуданд, аммо принсипи кор якхела аст. Одатан, мо аз ашёҳои термометрӣ истифода мебарем, ки табиати модда бо ҳарорат тағйир меёбад. Агар ҳарорати ашё тағйир ёбад, шакл ва андозаи ашё низ тағйир меёбад. Аксари термометрҳо аз ашёҳое истифода мебаранд, ки ҳангоми тағирёбии ҳарорат метавонанд васеъ ё хурд шаванд. Термометрҳое, ки аксар вақт истифода мешаванд, аз найчаҳои шишагӣ иборатанд, ки дар онҳо дар маркази найча спирт ё симоб мавҷуд аст. Вақте ки ҳарорат баланд мешавад, спирт ё симоб дар зарф васеъ мешавад, то дарозии сутуни спирт ё симоб зиёд шавад. Баръакс, вақте ки ҳарорат паст мешавад, дарозии спирт ё сутуни симоб кам мешавад. Дар беруни найчаи шишагӣ рақамҳое ҳастанд, ки миқёси термометр мебошанд. Рақаме, ки дар нӯги болоии сутуни спирт ё симоб нишон дода шудааст, арзиши ҳарорати ашёи ченшавандаро нишон медиҳад.

Бештар

Мақола дар бораи Қонуни сифрии термодинамика

То ҳол, мо танҳо мувозинати гармиро, ки ду объекти дар тамосбуда аз сар мегузаронанд, мушоҳида кардем.

Барои фаҳмидани амиқтари мафҳуми мувозинати гармӣ, биёед се объектро (масалан, объектҳои A, объекти B ва объектҳои C) баррасӣ кунем. Масалан, объекти B ва объекти C ба якдигар даст намерасонанд, аммо объекти A бо объекти B ва объекти A бо объекти C дар тамос аст. Ба тасвири зер нигаред. Азбаски ҳар яки онҳо ба ғайр аз объекти A ва объекти B дар тамос ҳастанд, объекти A ва объекти C низ дар мувозинати гармӣ қарор доранд. Оё объектҳои B ва C, ки ба якдигар даст намерасонанд, низ дар мувозинати гармӣ қарор доранд? Агар мо танҳо аз мантиқ истифода барем, метавонем бигӯем, ки объекти B ва объекти C низ дар мувозинати гармӣ қарор доранд, ҳарчанд онҳо дар тамос нестанд. Объекти A ва объекти B дар мувозинати гармӣ қарор доранд, яъне ҳарорати объекти A = ҳарорати объекти B.

Бештар

Мақола дар бораи Таърифи ҳарорат ва мувозинати гармӣ

Таърифи ҳарорат

Оё шумо ягон бор ба ях ламс кардаед? Вақте ки дастонатон ба ях мерасанд, чӣ ҳис мекунед? Агар чизе, ки ба он мерасед, оташ бошад-чӣ? Ҳангоми ламс кардани ях, дастонатон хунук ҳис мешаванд, вақте ки ба оташ мерасед, дастонатон гарм ҳис мешаванд. Ҳолатҳои гарм, гарм, хунук, хунук чистанд?

Мафҳуми ҳарорат аз гармӣ ва сармое, ки ҳисси ламс эҳсос мекунад, сарчашма мегирад. Бар асоси он чизе, ки ҳисси ламс эҳсос мекунад, мо мегӯем, ки як ашё аз ашёи дигар гармтар аст ё як ашё аз ашёи дигар сардтар аст. Ҷисмҳои гарм ҳарорати баландтар доранд, дар ҳоле ки ашёи хунук ҳарорати пасттар доранд. Ҳар қадар ашё хунуктар бошад, ҳарорат ҳамон қадар пасттар аст. Баръакс, ҳар қадар ашё гармтар бошад, ҳарорат ҳамон қадар баландтар аст. Андозаи гармӣ ё сармои ашё ҳарорат номида мешавад. Дар мавзӯи назарияи кинетикии газ, шумо таърифи ҳароратро амиқтар хоҳед фаҳмид; он чизе, ки бо молекулаҳои ашё рух медиҳад, то он гарм, гарм, хунук ё хунукро ҳис кунад.

Бештар

Мақола дар бораи фазаҳои модда (бар асоси хосиятҳои микроскопӣ)

Дар ҳаёти ҳаррӯза мо аксар вақт бо се марҳилаи гуногуни модда дучор мешавем. Моддаҳои сахт (масалан, сангҳо, оҳан ва ғайра), моеъҳо (об, бензин ва ғайра) ва моддаҳои газӣ (ҳаво ва ғайра) мавҷуданд. Се марҳилаи ин моддаҳоро аз рӯи қобилияти нигоҳ доштани шакл ва андозаи худ фарқ кардан мумкин аст.

Ҷисмҳои сахт одатан шакл ва ҳаҷми муайянро нигоҳ медоранд. Моеъ шакли пайвастшударо нигоҳ намедорад, балки роҳи худро ба зарфе, ки пур аст, танзим мекунад. Масалан, агар мо обро ба стакан андозем, шакл мисли стакан тағйир меёбад. Агар обро ба ванна андозем, шакл мисли ванна тағйир меёбад. Ҳаҷми моеъ одатан ҳамеша тағйирнопазир аст. Агар як стакан обро ба ванна андозем, миқдори об дар стакан боқӣ мемонад. Шакли об метавонад тағйир ёбад, аммо андоза ҳеҷ гоҳ тағйир намеёбад. Дар хотир доред, ки шумораи ҷисмҳои сахт ва моеъ метавонанд тағйир ёбанд, агар қувваи кофӣ дода шавад.

Бештар

Мақола дар бораи назарияи атомӣ ва назарияи кинетикӣ

Назарияи атомӣ

Дар тӯли ҳазорсолаҳо юнониёни қадим боварӣ доштанд, ки ҳар як моддаи холис (ба монанди тилло, оҳан ва ғайра) аз атомҳо иборат аст. Ба гуфтаи онҳо, агар моддаи холис ба қисмҳои хурд бурида шавад, қисмҳои хурд дубора бурида мешаванд ва сипас дубора бурида мешаванд... ва ғайра, пас қисмҳои хурдтарине хоҳанд буд, ки дубора бурида намешаванд. Қисмҳои хурдтарине, ки дубора бурида намешаванд, атомҳо номида мешаванд. Атом маънои "тақсим кардан мумкин нест"-ро дорад (забони юнонӣ).

Дар он вақт, атом дигар тақсим нашудааст ҳисобида мешуд. Аммо баъдтар баъзе олимон электронҳо ва ядроҳои атомӣ (протонҳо ва нейтронҳо)-ро кашф карданд, то фарзияе, ки атомҳоро тақсим кардан мумкин нест, нодуруст бошад. Пас, атомҳо аз электронҳо (заряди манфӣ) ва ядроҳои атомӣ иборатанд. Электронҳо ядроро давр мезананд. Дар дохили ядро ​​протонҳо (заряди мусбат) ва нейтронҳо (заряди бетараф ё безаряд) мавҷуданд.

Бештар

Мақола дар бораи тағйироти фаза Ҳарорати интиқодӣ Нуқтаи сегона

Дар муҳокимаи қонуни гази идеалӣ, шарҳ дода шудааст, ки қонуни гази идеалӣ рафтори гази воқеиро танҳо вақте дақиқ тавсиф мекунад, ки фишор ва зичии гази воқеиро хеле калон надошта бошанд. Агар фишор ва зичии гази воқеӣ ба қадри кофӣ калон бошанд, қонуни гази идеалӣ натиҷаҳои нодуруст медиҳад, ба монанди ин, вақте ки ҳарорати гази воқеӣ ба нуқтаи ҷӯшидан наздик мешавад. Ин бо таъсири мутақобилае, ки байни молекулаҳои гази воқеӣ ба амал меоянд, алоқаманд аст. Фишори газ ба ҳаҷми газ мутаносибан баръакс аст. Вақте ки фишори газ ба қадри кофӣ калон аст, ҳаҷми газ хурдтар мешавад. Азбаски ҳаҷми газ кам аст, масофаи байни молекулаҳои газ наздиктар мешавад. Вақте ки масофаи байни молекулаҳо наздиктар мешавад, молекулаҳо якдигарро ҷалб мекунанд. Ин мисли он аст, ки шумо пораи оҳанро ба магнит мегузоред. Агар масофаи байни магнит ва оҳан ба қадри кофӣ дур бошад, магнит наметавонад оҳанро кашад. Аммо агар масофаи байни магнит ва оҳан наздик бошад, оҳан наздиктар мешавад.

Бештар

Ван дер Валс номи физики ҳолландӣ, Ҷ.Д. ван дер Ваалс (1837-1923) аст. Муодилаи ҳолати Ван дер Ваалс муодилаи ҳолати газ аст, ки ба муодилаи ҳолати гази идеалӣ монанд аст. Фарқият дар он аст, ки муодилаи ҳолати гази идеалӣ наметавонад натиҷаҳои дақиқ диҳад, агар фишор ва зичии гази воқеӣ ба қадри кофӣ калон бошад. Дар ҳоле ки муодилаи ҳолати Ван дер Ваалс метавонад натиҷаҳои дақиқтар диҳад.

Мавҷудияти ин муодила аз Ван дер Ваалс сарчашма мегирад, ки маҳдудиятҳои муодилаи ҳолати идеалиро дарк кард. Ваалс муодилаи ҳолати гази идеалиро бо илова кардани якчанд омилҳое, ки ба ҳолати воқеии газ таъсир мерасонанд, вақте ки фишор ва зичии гази воқеӣ калон аст, тағир медиҳад.

Бештар

Раванди бухоршавиро бо истифода аз назарияи кинетикӣ шарҳ додан мумкин аст. Мисли молекулаҳои газ, молекулаҳои об низ ҳаракат мекунанд. Фарқият дар он аст, ки молекулаҳои об пароканда шуда наметавонанд, зеро қувваи кашиши байни молекулаҳо онҳоро ҳанӯз ҳам якҷоя нигоҳ дошта метавонад. Баръакс, қувваи кашиши байни молекулаҳои газ нозук аст, аз ин рӯ молекулаҳои газ наметавонанд ба ҳам бирасанд. Ҳангоми ҳаракат, молекулаҳои об суръат доранд. Молекулаҳои обе ҳастанд, ки суръати баланд доранд; инчунин молекулаҳои обе ҳастанд, ки суръати хурд доранд. Тақсимоти суръати молекулаи об ба тақсимоти Максвелл монанд аст.

Бухоршавӣ вақте рух медиҳад, ки суръати молекулаҳои об ба қадри кофӣ калон бошад, ки қувваи кашиши байни молекулаҳои об онро якҷоя нигоҳ дошта наметавонад. Мисли мушакҳое, ки ба кайҳон ҳаракат мекунанд, суръати мушак ба қадри кофӣ калон аст, ки қувваи ҷозибаи Замин онро дар рӯи замин нигоҳ дошта наметавонад. Дар хотир доред, ки танҳо молекулаҳо бо суръати калон метавонанд аз қувваи кашиши байни молекулаҳо халос шаванд. Молекулаҳо бо суръати хурд мисли об якҷоя мемонанд.

Бештар

Ҷӯшидан раванди табдил додани моеъ ба газ аст. Ҷӯшидан вақте рух медиҳад, ки фишори буғи сершуда ба фишори ҳаво баробар бошад (фишори ҳаво = фишори атмосфера). Мо танҳо дар бораи оби ҷӯшон сӯҳбат мекунем. Фишори буғи сершудаи об ба ҳарорати об мустақиман мутаносиб аст, ҳар қадар ҳарорати об баландтар бошад, фишори буғи сершуда ҳамон қадар баландтар мешавад. Вақте ки мо обро гарм мекунем, одатан дар поёни зарф ҳубобчаҳои хурд пайдо мешаванд. Мавҷудияти ҳубобчаҳо нишон медиҳанд, ки моеъ ба газ табдил меёбад. Агар фишори буғи сершуда дар ҳубобча аз фишори ҳавои берунӣ хурдтар бошад, ҳубобча пеш аз расидан ба сатҳ хурд мешавад ва пароканда мешавад. Ҳубобчаҳо нобуд мешаванд, зеро қувваи теладиҳии ҳавои беруна аз қувваи теладиҳии буғи дохили ҳубобча баландтар аст. Фишори ҳавои беруна аз фишори буғ дар ҳубобча баландтар аст, то ҳавои беруна қувваи назаррастар дошта бошад (P = F / A).

Бештар

Намӣ миқдори буғи обро дар ҳаво нишон медиҳад. Вақте ки борон меборад, атмосфера хеле намнок аст, зеро дар ҳаво буғи об зиёд аст. Баръакс, агар буғи об дар ҳаво хеле кам бошад, ҳаво хушк аст. Миқдори буғи об дар ҳаво бо намии нисбӣ ифода карда мешавад.

Намӣи нисбӣ ин таносуби фишори қисмании буғ ба фишори буғи сершудаи об дар ҳарорати муайян аст (буғ буғи об аст). Намӣи нисбӣ бо фоиз ифода карда мешавад, ки ба таври математикӣ чунин тартиб дода шудааст:

Бештар