บทเรียนฟิสิกส์พื้นฐาน

ถ้าเราสังเกตดีๆ จะเห็นควันจากการเผาไหม้ในช่วงแรกๆ แต่หลังจากนั้นสักพักก็จะมองไม่เห็นควันแล้ว คุณเคยใช้น้ำหอมไหม? แม้ว่าคุณจะฉีดน้ำหอมในห้อง แต่คนอื่นๆ ที่อยู่นอกบ้านก็ยังได้กลิ่นน้ำหอมอยู่ดี ถ้าคุณแม่ทำอาหารอร่อยๆ ในครัว กลิ่นหอมของอาหารก็ยังได้กลิ่นไปถึงบ้านเพื่อนบ้าน ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น?

ยังมีตัวอย่างอื่นๆ อีกมากมาย เช่น ถ้าคุณหยดหมึกสองสามหยดลงในแก้วน้ำใส หมึกหรือสีผสมอาหารจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งน้ำ กระบวนการนี้เกิดขึ้นเองโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างที่กล่าวมาข้างต้นเป็นปรากฏการณ์การแพร่กระจายที่พบเห็นได้บ่อยในชีวิตประจำวัน การแพร่กระจายคือกระบวนการเคลื่อนย้ายสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ ความเข้มข้นในที่นี้หมายถึงจำนวนโมเลกุล/โมลของสารต่อปริมาตร บริเวณที่มีความเข้มข้นสูงคือบริเวณที่มีโมเลกุลของสารจำนวนมากต่อปริมาตร ในทางกลับกัน บริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำคือบริเวณที่มีโมเลกุลจำนวนน้อยต่อปริมาตร

อ่านเพิ่มเติม

พลังงานในก๊าซอุดมคติอะตอมเดี่ยว

พลังงานในก๊าซอุดมคติแบบอะตอมเดี่ยว คือปริมาณพลังงานจลน์การเคลื่อนที่ทั้งหมดของโมเลกุลก๊าซอุดมคติแบบอะตอมเดี่ยว ปริมาณพลังงานจลน์การเคลื่อนที่ทั้งหมดของโมเลกุลก๊าซอุดมคติ = ผลคูณของพลังงานจลน์การเคลื่อนที่เฉลี่ยของแต่ละโมเลกุลและจำนวนโมเลกุล (N) ในทางคณิตศาสตร์:

อ่านเพิ่มเติม

ทฤษฎีบทการแบ่งพลังงานอย่างเท่าเทียมกันนั้นได้มาจากการคิดค้นทางทฤษฎีของคลาร์ก แม็กซ์เวลล์ โดยใช้กลศาสตร์เชิงสถิติ เรียกว่าเป็นทฤษฎีบทเพราะไม่มีการพิสูจน์ผ่านการทดลอง การแบ่งพลังงานหมายถึงการกระจายพลังงานอย่างเท่าเทียมกัน

KE = พลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่เชิงเส้นของโมเลกุลแก๊ส (จูล)

k = ค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์ = 1.38 x 10^-23 เจ/เค

T = อุณหภูมิสัมบูรณ์ของโมเลกุลก๊าซอุดมคติ (เคลวิน)

อ่านเพิ่มเติม

นอกจากความดันแล้ว ปริมาณอีกอย่างหนึ่งที่บ่งบอกถึงลักษณะระดับมหภาคของแก๊สคืออุณหภูมิ (T) สมการความดันของแก๊ส:

อ่านเพิ่มเติม

kทฤษฎีจลน์กล่าวว่า สสารทุกชนิดประกอบด้วยอะตอมหรือโมเลกุล และอะตอมหรือโมเลกุลนั้นเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการควบคุม ข้อสมมติฐานนี้ของทฤษฎีจลน์สอดคล้องกับสถานการณ์และสภาวะของอะตอมหรือโมเลกุลในแก๊ส แรงดึงดูดระหว่างอะตอมหรือโมเลกุลที่ประกอบเป็นแก๊สนั้นอ่อนมาก ทำให้อะตอมหรือโมเลกุลสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ

อ่านเพิ่มเติม

Article Boyle’s law, Charles’s law, Gay-Lussac’s law

กฎของบอยล์

Robert Boyle (1627-1691) conducted experiments to investigate the quantitative relationship between gas pressure and volume. This experiment is carried out by inserting a certain amount of gas into a closed container. Until a pretty good approach, he found that if the gas temperature was kept constant, then when the gas pressure increased, the gas volume was reduced. Likewise, when the gas pressure decreases, the gas volume increases. Gas pressure is inversely proportional to gas volume. This relationship is known as Boyle’s Law. Mathematically:

อ่านเพิ่มเติม

The gas laws of Boyle, Charles law and Gay-Lussac do not apply to all gas conditions, so our analysis becomes more difficult. Therefore, presented the ideal gas model. Ideal gas does not exist in everyday life; the ideal gas is the just perfect form to facilitate analysis. The existence of this ideal gas concept also really helps us in reviewing the relationship between the three laws of gas.

The relationship among temperature, volume, and gas pressure

By referring to the three gas laws above, we can derive a more general relationship between temperature, volume, and gas pressure.

อ่านเพิ่มเติม

คำกล่าวเฉพาะเจาะจงของกฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ไม่สามารถอธิบายกระบวนการที่ไม่ผันกลับได้ทั้งหมด ดังนั้นเราจึงต้องการคำกล่าวทั่วไป คำกล่าวทั่วไปนี้คาดว่าจะสามารถอธิบายกระบวนการที่ไม่ผันกลับได้ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในจักรวาล คำกล่าวทั่วไปของกฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ได้รับการกำหนดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่สิบเก้า โดยใช้ปริมาณที่เรียกว่าเอนโทรปี (S) เอนโทรปีได้รับการแนะนำครั้งแรกโดยคลอซิอุส และได้รับการกำหนดขึ้นจากวัฏจักรคาร์โนต์ (เครื่องยนต์แคลอรีที่สมบูรณ์แบบ) ตามที่คลอซิอุสกล่าว การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีเกิดขึ้นกับระบบเมื่อระบบได้รับความร้อนเพิ่มเติม (Q) ที่อุณหภูมิคงที่ ซึ่งแสดงโดยสมการ:

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็น

เครื่องทำความเย็นคือเครื่องที่ดึงความร้อนจากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ แล้วถ่ายเทความร้อนนั้นไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นได้ เครื่องจะต้องทำงาน เพราะความร้อนจะไหลจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำตามธรรมชาติ นี่คือคำกล่าวของคลอเซียส:

เป็นไปไม่ได้ที่เครื่องทำความเย็นจะถ่ายเทความร้อนจากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงโดยปราศจากงาน (กฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ – คำกล่าวของคลอเซียส)

เครื่องจักรทำงาน (W) เพื่อถ่ายเทความร้อนจากอุณหภูมิต่ำ (Q)_L) ถึงอุณหภูมิสูง (Q_H). จากหลักการอนุรักษ์พลังงาน Q_L + W = Q_H.

อ่านเพิ่มเติม

To find out how to increase the efficiency of ความร้อน engine, a French scientist named Sadi Carnot (1796-1832) examined an ideal theoretical caloric machine in 1824. At that time, the first law of thermodynamics had not been formulated, nor the second law of thermodynamics. The first law has not been formulated because scientists do not yet know that heat is energy. After Joule and his colleagues experimented in the 1830s, scientists discovered heat is energy that moves due to temperature differences. So, the first law of thermodynamics was formulated after 1830. Sadi Carnot had been researching the theoretical ideal caloric engine in 1824. His research was actually to increase the efficiency of the steam engine. Most steam engines of that time were less efficient.

อ่านเพิ่มเติม