Дарсҳои асосии физика

Барои шарҳи равандҳои термодинамикии бебозгашт, олимон қонуни дуюми термодинамикаро таҳия карданд. Қонуни дуюми термодинамика шарҳ медиҳад, ки кадом равандҳо дар коинот метавонанд рух диҳанд ва кадом равандҳо наметавонанд рух диҳанд. Як олим бо номи Р.Ҷ.Е. Клаузиус (1822-1888) чунин изҳорот дод:

Табиист, ки гармӣ аз ашёи ҳарораташ баланд ба ашёи ҳарораташ паст мегузарад; табиатан, гармӣ аз ашёи ҳарораташ паст ба ашёи ҳарораташ баланд намегузарад (Қонуни дуюми термодинамика — изҳороти Клаузиус).

Изҳороти Клаузиус яке аз изҳороти махсуси қонуни дуюми термодинамика мебошад. Он изҳороти махсус номида мешавад, зеро он танҳо ба як раванд, ки ба интиқоли гармӣ алоқаманд аст, дахл дорад. Азбаски ин изҳорот бо равандҳои дигар алоқаманд нест, ба мо изҳороти умумӣтар лозим аст. Таҳияи изҳороти умумии қонуни дуюми термодинамика ба омӯзиши муҳаррикҳои гармӣ асос ёфтааст. Аз ин рӯ, мо аввал гармии муҳаррикро баррасӣ мекунем.

Бештар

Мақола Равандҳои термодинамикӣ: Адиабатӣ, изотермикӣ, изохорикӣ, изобарикӣ

Чор раванди термодинамикӣ мавҷуданд, яъне равандҳои изотермикӣ, изохорикӣ, изобарикӣ ва адиабатикӣ.

Раванди изотермӣ (ҳарорати доимӣ)

Дар раванди изотермӣ, ҳарорати система доимӣ нигоҳ дошта мешавад. Аз нигоҳи назарӣ, системаи таҳлилшуда гази идеалӣ аст. Ҳарорати гази идеалӣ ба энергияи дохилии идеалии газ (U = 3/2 n RT) мустақиман мутаносиб аст. T тағйир намеёбад, аз ин рӯ U низ тағйир намеёбад. Ҳамин тариқ, агар ба раванди изотермӣ татбиқ карда шавад, қонуни якуми муодилаи термодинамикӣ чунин мешавад:

Бештар

Раванди термодинамикӣ

Гармӣ (Q) энергияест, ки аз як объект ба объекти дигар аз сабаби фарқияти ҳарорат интиқол меёбад. Дар бораи системаҳо ва муҳитҳо, гармӣ энергияест, ки аз система ба муҳити зист ё аз муҳит ба система интиқол меёбад, ки аз сабаби фарқияти ҳарорат мегузарад. Агар ҳарорати система аз ҳарорати муҳити атроф баландтар бошад, гармӣ аз система ба муҳити атроф интиқол меёбад. Агар ҳарорати муҳити атроф аз ҳарорати система баландтар бошад, пас гармӣ аз муҳит ба система интиқол меёбад.

Гармӣ (Q) энергияест, ки аз сабаби фарқияти ҳарорат ҳаракат мекунад, дар ҳоле ки кор (W) бо интиқоли энергия тавассути кор алоқаманд аст. Масалан, агар система ба муҳити зист кор кунад, пас энергия аз система ба муҳити зист ҳаракат мекунад. Баръакс, агар муҳити зист ба система кор кунад, пас энергия аз муҳит ба система ҳаракат мекунад.

Бештар

Бархӯрдҳои ғайричандирӣ

The conservation of kinetic energy law is not applicable in inelastic collisions. The conservation of momentum law is applicable in inelastic collisions if only no external force acts on the two colliding objects. In an inelastic collision, two objects stick together or are attached to each other after the collision.

Намунаи саволи 1.

Two objects are of the same mass, namely 1 kg. Object 1 moves on a flat plane at a speed of 10 m/s and collides with object two which is at rest. After the collision, the two objects stick together. What is the speed of the two objects after the collision?

Бештар

Бархӯрдҳои қисман эластикӣ

Дар бархӯрдҳои қисман чандир, қонуни нигоҳдории импулс татбиқ мешавад, дар ҳоле ки қонуни нигоҳдории энергияи кинетикӣ татбиқ намешавад. Ҳангоми бархӯрд, як қисми энергияи кинетикӣ ба энергияи садо, энергияи гармӣ ва энергияи дохилӣ табдил меёбад. Истифодаи калимаи чандирӣ нишон медиҳад, ки пас аз бархӯрд, ду объект ба ҳам намечаспанд, балки аз ҳам меҷаҳанд.

Мисоли бархӯрди қисман эластикӣ бархӯрди якченака байни ду санги мармарӣ ё ду тӯби бильярдӣ мебошад.

Бештар

Нигоҳдории импулси хаттӣ

Қонуни нигоҳдории импулси хаттӣ мегӯяд, ки агар қувваи берунае, ки ба ду ҷисми бархӯрда таъсир мерасонад, вуҷуд надошта бошад, импулси ҷисмҳо пеш аз бархӯрд ба импулси ҷисмҳо пас аз бархӯрд баробар аст.

p₁ + саҳ₂ = саҳ₁ ' + p₂ ' ……………………….. Муодилаи 1.4

m₁ v₁ + м₂ v₂ = м₁ v₁ ' + м₂ v₂ '

Агар пас аз бархӯрд ҳарду объект ба ҳам часпанд,

m₁ v₁ + м₂ v₂ = (м₁ + м₂ ) v'

Бештар

Бархӯрдҳои комилан эластикӣ

Бархӯрди ду объект бархӯрди комилан чандир номида мешавад, агар импулс ё энергияи кинетикии ҳар як объект пеш аз бархӯрд ба импулс ва энергияи кинетикии ҳар як объект пас аз бархӯрд баробар бошад. Ба ибораи дигар, қонуни нигоҳдории импулс ва қонуни нигоҳдории энергияи кинетикӣ дар бархӯрдҳои комилан чандир татбиқ мешаванд. Истифодаи калимаи чандирӣ нишон медиҳад, ки пас аз бархӯрд, ду объект ба ҳам намечаспанд ё ба якдигар пайваст намешаванд, балки аз ҳам меҷаҳанд. Импулси ҳар як объект нигоҳ дошта мешавад.

Импулси ҳар як объект нигоҳ дошта мешавад.

Бештар

Принсипи энергияи корӣ-механикӣ

Теоремаи энергияи кинетикӣ-кор мегӯяд, ки кори холис ё кори анҷомдодашуда аз ҷониби қувваи холис ба тағирёбии энергияи кинетикӣ баробар аст.

W_холиси = БА_t – ТО_o = 1⁄2 м(в)_t² - v_o²)

W_холиси = Ду намуди қувваҳо мавҷуданд, яъне қувваи консервативӣ ва қувваи ғайриконсервативӣ. Ҳамин тариқ, кори холисро метавон аз кори анҷомдодашудаи қувваи консервативӣ ва кори анҷомдодашудаи қувваи ғайриконсервативӣ иборат ҳисоб кард.

W_c + Ғ_nc = ΔKE

Бештар

Коре, ки қувваҳои консервативӣ анҷом медиҳанд, энергияи потенсиалӣ

Ҷисмеро мушоҳида кунед, ки ба боло амудӣ ҳаракат мекунад ва пас аз расидан ба баландии максималӣ ба мавқеи аввалаи худ бармегардад. Вақте ки ҷисм ба боло амудӣ ҳаракат мекунад, вазн ба ҷисм кори манфӣ мекунад. Вақте ки ҷисм ба боло ҳаракат мекунад, баландии он меафзояд. Аз ин рӯ, энергияи потенсиалии ҷозибаи ҷисм низ меафзояд. Хулоса кардан мумкин аст, ки кори манфии аз ҷониби вазн анҷомдодашуда ба афзоиши энергияи потенсиалии ҷозибаи ҷисм (PE) баробар аст.

Бештар

Қувваи консервативӣ ва қувваи ғайриконсервативӣ

1. Нерӯи муҳофизакор

1.1 Вазн (w)

Объектеро мушоҳида кунед, ки пеш аз он ки ба самти аввалаи худ поён ҳаракат кунад, то ба баландии максималӣ бирасад ва ба самти амудӣ ба боло ҳаракат кунад. Ҳангоми ҳаракати амудӣ ба боло бо h, вазн аз ҷойивазкунӣ муқобил аст. Ҳамин тариқ, вазн ба объект кори манфӣ мекунад. 

W = wh (cos 180)^o) = – wh = – мг/соат

Пас аз расидан ба баландии максималӣ, объект ба самти мавқеи ибтидоии худ бо суръати соат ба поён ҳаракат мекунад. Ҳангоми ҳаракат ба поён, вазн дар ҳамон самт бо ҷойивазкунӣ қарор дорад. Азбаски он дар ҳамон самт бо ҷойивазкунӣ қарор дорад, вазн кори мусбат иҷро мекунад.

Бештар