Pisika sa Mataas na Paaralan

Pag-unawa sa mga Sistema at Kapaligiran

Ang sistema ay isang bagay o grupo ng mga bagay na pinag-aaralan. Ang iba pang mga bagay sa sansinukob ay tinatawag na kapaligiran. Kadalasan, ang isang sistema ay pinaghihiwalay mula sa kapaligiran nito sa pamamagitan ng isang "partisyon/limiter/separator."

Halimbawa, sabihin nating gusto nating siyasatin ang tubig sa isang termos. Ang tubig sa loob ng termos ang bumubuo sa sistema, habang ang hangin at iba pang mga bagay sa labas ng termos ang bumubuo sa kapaligiran. Ang mga dingding ng termos, ang salamin sa loob at ang plastik sa labas, ay nagsisilbing panghati. Ang isang termos na may tubig ay isang halimbawa.

Magbasa nang higit pa

Pag-unawa sa Latent Heat

Kung maglalagay ka ng mercury thermometer sa isang lalagyan na naglalaman ng pinaghalong malamig na tubig at yelo, mapapansin mo na pagkatapos gumalaw pababa, ang ibabaw ng mercury ay hindi gumagalaw o hindi na gumagalaw. Ang ibabaw ng mercury ay humihinto sa paggalaw pagkatapos maabot ang melting point ng tubig o ang freezing point ng tubig (0 ^o C). Kung bukas ang lalagyan, ang init ay dumadaloy mula sa hangin sa mas mataas na temperatura patungo sa pinaghalong yelo at tubig sa mas mababang temperatura. Ang karagdagang init mula sa hangin ay nagiging sanhi ng pagkatunaw ng yelo. Habang natutunaw ang yelo, nagbabago ba ang temperatura ng pinaghalong yelo at tubig? Habang natutunaw ang yelo, hindi nagbabago ang temperatura ng pinaghalong tubig at yelo.

Magbasa nang higit pa

Ang tiyak na init (c) ay ang dami ng init (Q) na kailangan upang itaas ang temperatura (T) ng isang yunit ng masa (m) ng isang bagay ng isang digri. Ang pormula para sa c ay:

Sistemang Pandaigdig ng mga Yunit ay J/Kg K.

Ang tiyak na init ng isang bagay ay nagbabago kasabay ng temperatura. Kung ang pagbabago ng temperatura ay hindi masyadong malaki, ang halaga ay maaaring ituring na pare-pareho. Ang mga sumusunod ay ang mga halaga ng c para sa ilang bagay sa presyon na 1 atm at temperatura na 20 ^° C (nakuha sa pamamagitan ng eksperimento).

Magbasa nang higit pa

Kung ang mga bagay na may iba't ibang temperatura ay magdidikit sa isa't isa, natural na lilipat ang init mula sa bagay na may mas mataas na temperatura patungo sa bagay na may mas mababang temperatura. Hihinto ang paglipat ng init kapag ang dalawang bagay ay umabot sa thermal equilibrium . Masasabing ang paglipat ng init ay nagdudulot ng pagbabago sa temperatura ng mga bagay na nagdidikit. Batay sa maikling paliwanag na ito, napagpasyahan na ang init (Q) ay may kaugnayan sa isang bagay at sa pagbabago sa temperatura (delta T) ng bagay na iyon. Ang bawat bagay ay may masa (m) at ang uri ng bagay ay magkakaiba rin.

Magbasa nang higit pa

Ang yunit ng init ay ang calorie (dinaglat na kal). Ang calorie ay ang dami ng init na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng 1 gramo ng tubig ng 1 C ^o (eksaktong mula 14,5 ^o C hanggang 15,5 ^o C). Ang dami ng init na kinakailangan ay nag-iiba para sa iba't ibang temperatura ng tubig . Para sa parehong dami ng init, ang pagtaas ng 1 C ^o sa temperatura ng tubig ay nangyayari lamang sa pagitan ng 14,5 ^o C at 15,5 ^o C. Ang yunit ng init na kadalasang ginagamit, lalo na upang ipahayag ang halaga ng enerhiya ng pagkain, ay ang kilocalorie (kcal). 1 kcal = 1000 calories. Ang isa pang pangalan para sa 1 kcal = 1 Calorie (malalaking K). Ang yunit ng init para sa sistemang British ay ang Btu (British thermal unit). 1 Btu = ang dami ng init na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng 1 libra ng tubig ng 1 F ^o (eksaktong mula 63 ^o F hanggang 64 ^o F).

Magbasa nang higit pa

Pag-unawa sa mga Anomalya sa Tubig

Ang bawat bagay ay lumalawak (tumataas ang volume) kapag tumataas ang temperatura ng bagay at lumiliit (bumababa ang volume) kapag bumababa ang temperatura ng bagay. Lumalawak din ang tubig kapag tumataas ang temperatura at lumiliit kapag bumababa ang temperatura, ngunit hindi sa mga temperaturang 0 ^o C – 4 ^o C. Sa pagitan ng mga temperaturang 0 ^o C at 4 ^o C, bumababa ang volume ng tubig (lumiliit ang tubig) habang tumataas ang temperatura. Kung iinitin natin ang tubig sa temperaturang 0 ^o C, mas mainit ang tubig, mas lumiliit ang volume ng tubig. Humihinto ang proseso ng pag-urong kapag ang tubig ay umabot sa temperaturang 4 ^o C. Sa itaas ng 4 ^o C, tumataas ang volume ng tubig (lumalawak ang tubig) habang tumataas ang temperatura. Sa kabaligtaran, lumalawak ang tubig (tumataas ang volume ng tubig) kapag bumababa ang temperatura mula 4 ^o C hanggang 0 ^o C. Ang kakaibang katangiang ito ng tubig ay kilala bilang anomalya ng tubig.

Magbasa nang higit pa

Kung pagmamasdan mong mabuti ang mga kable ng kuryente, mapapansin mong kurbado ang mga ito pababa dahil sa pagkaluwag. Bakit sadyang niluluwagan ang mga kable ng kuryente, sa halip na basta na lang i-tension? Karamihan sa mga bubong sa Flores at Lembata, East Nusa Tenggara, ay gawa sa zinc (Zn). Sa araw o sa gabi, ang mga bubong na zinc ay naglalabas ng ingay. Bakit naglalabas ng ingay ang zinc? Kung nakatira ka sa isla ng Java, maaaring nakakita ka na ng mga riles ng tren. May mga puwang sa mga dugtungan ng riles. Ano ang tungkulin ng mga puwang na ito sa mga dugtungan ng riles? Maraming bagay ang maaari mong isipin at itanong na may kaugnayan sa paksa ng pagpapalawak.

Magbasa nang higit pa

Kung ikakalibrate natin ang iba't ibang uri ng thermometer, halimbawa ang mercury thermometer at alcohol thermometer, ang mga iskala ng parehong thermometer ay pareho lamang sa 0 ^° C (o 32 ^° F) at 100 ^° C (o 212 ^° F). Kung gagamitin natin ang parehong thermometer upang sukatin ang temperatura ng hangin, ang mga numerong ipinapakita ng bawat thermometer ay hindi kinakailangang magkapareho. Maaaring ang mercury thermometer ay nagpapakita ng 48 ^° C, habang ang alcohol thermometer ay nagpapakita ng 46 ^° C. Ito ay dahil ang expansion rate ng mercury at alcohol ay magkaiba. Gayundin sa iba pang mga uri ng thermometer, tulad ng bimetallic thermometer, atbp. Ang temperature scale na tinutukoy sa ganitong paraan ay lubos na nakadepende sa mga katangian ng mga materyales na ginamit.

Magbasa nang higit pa

Magkaibang sukatan ng temperatura ang mga iskala ng Celsius at Fahrenheit. Kung ang temperatura ng isang bagay ay sinusukat at ipinapahayag sa Celsius at pagkatapos ay gusto nating ipahayag ang temperatura nito sa Fahrenheit, kino-convert natin mula Celsius patungong Fahrenheit. Sa seksyong ito, matututunan natin kung paano i-convert o magsagawa ng mga pagsukat ng temperatura.

Sa presyon na 1 atm, ang temperatura ng ice point para sa isang Celsius thermometer = 0 ^oC, habang ang iskala ng termometrong Fahrenheit ay 32 ^oF. Sa kabaligtaran, sa presyon na 1 atm, ang temperatura ng singaw para sa isang thermometer na may sukat na Celsius = 100 ^oC, habang ang iskala ng termometrong Fahrenheit ay 212 ^oF. Pagmasdan ang larawan sa ibaba!

Magbasa nang higit pa

Mga Uri ng Iskala ng Termometro

Para magamit ang isang termometro sa pagsukat ng temperatura, kailangan itong tukuyin sa isang iskala. Dalawang karaniwang ginagamit na iskala ng termometro ay ang iskala ng Celsius at ang iskala ng Fahrenheit. Ang pinakakaraniwang ginagamit na iskala ng temperatura sa Indonesia ay ang iskala ng Celsius. Ang isa pang pangalan para sa iskala ng Celsius ay ang iskala ng centigrade. Centigrade = isang daang hakbang. Ang iskala ng Fahrenheit ay kadalasang ginagamit sa Estados Unidos o mga bansang may malamig na taglamig. Ang isang partikular na mahalagang iskala ng temperatura sa agham ay ang absolute scale, o iskala ng Kelvin. Tatalakayin ang iskala ng Kelvin sa ibang pagkakataon.

Ginagamit ng mga iskala ng Celsius at Fahrenheit ang mga punto ng pagyeyelo at pagkulo ng tubig bilang mga nakapirming punto. Ang punto ng pagyeyelo ng isang substansiya ay ang temperatura kung saan ang mga solid at likidong yugto ay nasa thermal equilibrium . Sa kabaligtaran, ang punto ng pagkulo ng isang substansiya ay ang temperatura kung saan ang mga likido at gas na yugto ay nasa thermal equilibrium. Ang mga punto ng pagyeyelo at pagkulo ay palaging nagbabago kasabay ng presyon ng hangin, kaya dapat munang matukoy ang presyon ng hangin. Karaniwan nating ginagamit ang karaniwang presyon, na 1 atm (isang atmospera). Ang atmospera ay isang yunit ng presyon ng hangin.

Magbasa nang higit pa