פיזיק ארטיקלען וועגן נאטירלעכע דערשיינונגען א.א.וו. פארבונדן מיט פיזיק.
1. א טראַנספאָרמאַטאָר האט ערשטיקע און צווייטיקע שפּולן מיט 500 און 5000 דרייען בהתאמה, פארבונדן צו אַ 220 V וועקסלשטראָם נעץ. וואָס איז די אַרויסגאַנג וואָולטאַזש?
א. 220 וואלטס
ב. 1.100 וואלטס
C. 2.200 וואלטס
ד. 22.000 וואלטס
דיסקוסיע
וואַן דער וואַלס איז דער נאָמען פֿון אַ האָלענדישן פֿיזיקער, דזש. ד. וואַן דער וואַלס (1837–1923). די וואַן דער וואַלס צושטאַנד־גלייכונג איז אין פאַקט אַ גאַז־צושטאַנד־גלייכונג, ענלעך צו דער אידעאַלער גאַז־צושטאַנד־גלייכונג . דער אונטערשייד איז אַז די אידעאַלע גאַז־גלייכונג קען נישט צושטעלן גענויע רעזולטאַטן אויב דער דרוק און געדיכטקייט פֿון דעם עכטן גאַז זענען גרויס גענוג. די וואַן דער וואַלס צושטאַנד־גלייכונג, אָבער, קען צושטעלן מער גענויע רעזולטאַטן.
די גלייכונג שטאמט פון וואן דער וואלס, וועלכער האט דערקענט די באגרענעצונגען פון דער אידעאלער גאז גלייכונג פון צושטאנד. וואלס האט מאדיפיצירט די אידעאלע גאז גלייכונג פון צושטאנד דורך צולייגן עטלעכע פאקטארן וואס האבן אן איינפלוס אויף דעם צושטאנד פון אן עכטן גאז ווען דער דרוק און געדיכטקייט פון דעם עכטן גאז זענען גענוג הויך.
מאַטעריאַלע ענדערונגען אין שטאַט קריטישע טעמפּעראַטור טריפּלע פּוינט
אין דער דיסקוסיע וועגן דעם אידעאלן גאז געזעץ, איז עס דערקלערט געווארן אז דער אידעאלער גאז געזעץ באשרייבט גענוי דאס אויפפירונג פון אן עכטן גאז נאר ווען דער דרוק און געדיכטקייט פון דעם עכטן גאז זענען נישט צו הויך. אויב דער דרוק און געדיכטקייט פון דעם עכטן גאז זענען גרויס גענוג, ברענגט דער אידעאלער גאז געזעץ אומרעכטע רעזולטאטן. דאס איז אויך אמת ווען די טעמפעראטור פון דעם עכטן גאז דערנענטערט זיך צו זיין קאכפונקט.
דאָס איז טאַקע פֿאַרבונדן מיט די אינטעראַקציעס וואָס פּאַסירן צווישן עכטע גאַז מאַלעקולן. גאַז דרוק איז אומגעקערט פּראָפּאָרציאָנעל צו גאַז וואָלומען. ווען גאַז דרוק איז הויך גענוג, ווערט דער גאַז וואָלומען קלענער. ווײַל דער גאַז וואָלומען איז קליין, ווערט די דיסטאַנץ צווישן גאַז מאַלעקולן נענטער. ווען די דיסטאַנץ צווישן מאַלעקולן איז נענטער, ציען די מאַלעקולן זיך איינער דעם אַנדערן. דאָס איז ענלעך צו ווען מען ברענגט אַ שטיק אייַזן נאָענט צו אַ מאַגנעט. אויב די דיסטאַנץ צווישן דעם מאַגנעט און דעם אייַזן איז ווײַט גענוג, קען דער מאַגנעט נישט צוציען דאָס אייַזן. אָבער אויב די דיסטאַנץ צווישן דעם מאַגנעט און דעם אייַזן איז נאָענט, ווערט דאָס אייַזן געצויגן נענטער.
אַטאָמישע טעאָריע און קינעטיש טעאָריע מאַטעריאַל
פאר טויזנטער יארן, האבן די אלטע גריכן געגלייבט אז יעדע ריינע סובסטאנץ (למשל, ריין גאלד, ריין אייזן 😉, אא"וו) איז צוזאמענגעשטעלט פון אטאמען. לויט זיי, אויב א ריינע סובסטאנץ ווערט צושניטן אין קליינע שטיקלעך, דאן ווערן די קליינע שטיקלעך נאכאמאל צושניטן, דערנאך נאכאמאל צושניטן... און אזוי ווייטער, וועט זיין דא א קלענסטע שטיקל וואס מען קען נישט ווייטער צושניידן. דאס קלענסטע שטיקל וואס מען קען נישט ווייטער צושניידן האט מען גערופן אן אטאם. אטאם מיינט "מען קען נישט צוטיילן" (אין גריכיש).
אין יענער צייט האט מען געמיינט אז אטאמען זענען נישט טיילבאר. אבער, שפעטער האבן וויסנשאפטלער אנטדעקט עלעקטראנען און אטאם-קערנס (פראטאנען און נעיטראנען), אזוי אפווארפנדיג די געדאנק אז אטאמען זענען נישט טיילבאר . אטאמען זענען צוזאמענגעשטעלט פון עלעקטראנען (נעגאטיוו געלאדנט) און א קערן. עלעקטראנען דרייען זיך ארום דעם קערן. אינעווייניק פונעם קערן זענען פראטאנען (פאזיטיוו געלאדנט) און נעיטראנען (נייטראל, דאס מיינט אז זיי האבן נישט קיין לאדונג).
מאַטעריע פֿאָרמען פֿון מאַטעריע (באַזירט אויף מיקראָסקאָפּישע אייגנשאַפֿטן)
אין וואָכעדיקן לעבן טרעפן מיר אָפט דריי פֿאַרשידענע פֿאָרמען פֿון מאַטעריע. עס זענען פֿעסטע שטאָפֿן (למשל, שטיינער, אייַזן, אאַז"וו ) , פֿליסיקייטן (וואַסער, בענזין, אאַז"וו ) , און גאַזן (לופֿט, אאַז"וו ) . די דריי פֿאָרמען פֿון מאַטעריע קען מען אונטערשיידן באַזירט אויף זייער פֿעיִקייט צו האַלטן זייער פֿאָרעם און גרייס (מיט גרייס, מיינען מיר באַנד).
האַרטע שטאפן האַלטן געוויינטלעך אַ פיקסירטע פֿאָרעם און וואָלומען. פליסיקייטן האַלטן נישט קיין פיקסירטע פֿאָרעם, נאָר פּאַסן זייער פֿאָרעם אָן צום קאַנטיינער אין וועלכן זיי געפֿינען זיך. למשל, אויב מיר לייגן וואַסער אין אַ גלאָז, ענדערט זיך זײַן פֿאָרעם צו דער פֿאָרעם פֿון אַ גלאָז. אויב מען לייגט וואַסער אין אַ וואַנע, ענדערט זיך זײַן פֿאָרעם צו דער פֿאָרעם פֿון אַ וואַנע. אויב מען לייגט עס אין אַ לעכיקן פּלאַסטיק זעקל, וועט דאָס וואַסער פֿאַרגיסן... הע הע ... דער וואָלומען פֿון אַ פליסיקייט בלייבט געוויינטלעך קאָנסטאַנט. אויב מען לייגט אַ גלאָז וואַסער אין אַ וואַנע , בלייבט דער וואָלומען פֿון וואַסער די זעלבע ווי אַ גלאָז. די פֿאָרעם פֿון וואַסער קען זיך ענדערן, אָבער זײַן וואָלומען ענדערט זיך קיינמאָל נישט. עס איז וויכטיק צו באַמערקן אַז דער וואָלומען פֿון האַרטע שטאפן און פליסיקייטן קען זיך נאָר ענדערן אויב אַ זייער גרויסע קראַפֿט ווערט געווענדט.
איין באַנוץ פון בערנולי'ס גלייכונג איז צו רעכענען די גיכקייט פון פליסיקייט וואָס קומט ארויס פון דעם דנאָ פון אַ קאַנטיינער.
מיר נוצן בערנולי'ס גלייכונג צו פונקט 1 (די ייבערפלאך פון דעם קאנטעינער) און פונקט 2 (די ייבערפלאך פון דעם לאך). ווייל דער דיאמעטער פון דעם לאך ביים דנאָ פון דעם קאנטעינער איז פיל קלענער ווי דער דיאמעטער פון דעם קאנטעינער, ווערט די גיכקייט פון דער פליסיקייט ביי דער ייבערפלאך פון דעם קאנטעינער אנגענומען צו זיין נול (v1 = 0). די ייבערפלאך פון דעם קאנטעינער און די ייבערפלאך פון דעם לאך זענען אפן אזוי אז דער דרוק איז גלייך צום אטמאספערישן דרוק (P1 = P2 ) . אזוי, בערנולי'ס גלייכונג פאר דעם פאל איז:
בערנולי'ס פּרינציפּ און גלייכונג מאַטעריאַל
ווען מיר פארן אויף א מאטארסייקל גאנץ שנעל, בלאזן זיך די קליידער וואס מיר טראגן אויף פון הינטן. אויב איר קענט נאך נישט פארן אויף א מאטארסייקל, גיט אכט אויף אייערע עלטערן אדער פריינט וואס פארן אויף מאטארסייקלען. דער הינטערשטער טייל פון זייערע קליידער בלאָזט זיך געווענליך אויף פון הינטן ווען דער מאטארסייקל גייט שנעל. מאנchmal ווען דער ווינט בלאָזט שטארק, קען די טיר פון הויז זיך אליין פארמאכן. אפילו ווען דער ווינט בלאָזט אינדרויסן פון הויז, בשעת די טיר איז אינעווייניק פון הויז.
דאָס קען מען דערקלערן מיט בערנולי'ס פּרינציפּ. דניאל בערנולי (1700–1782) האָט אַנטדעקט אַ פּרינציפּ וואָס מען קען נוצן צו דערקלערן עטלעכע פון די אויבנדערמאָנטע זאַכן.
קאָנטינויִיטעט גלייכונג מאַטעריאַל
פרובירט צו עפענען דעם וואסער קראן שטייטליך בשעת איר באאבאכטעט דעם וואסער וואס קומט ארויס פונעם קראן. אזוי שנעל ווי דער קראן הערט אויף צו דרייען, פארשטאפט דעם קראן טיילווייז מיט אייער האנט. יעצט פארגלייכט וועלכע וואסער שטראם איז גרעסער. ווען טיילווייז פארשטאפט אדער נישט פארשטאפט? אויב איר האט א שלאנג וואס ווערט געווענליך גענוצט צו באַוואַסערן בלומען, לאָזט וואסער דורכלויפן. פארשטאפט דעם שלאנג טיילווייז מיט אייער האנט אדער פינגער. וואס מער א טייל פונעם שלאנג איז פארשטאפט, אלץ שנעלער וועט דאס וואסער ארויסרינען. פארקערט, אויב דער שלאנג איז נישט פארשטאפט, וועט דאס וואסער ווייניגער שנעל רינען. פארוואס איז דאס אזוי? כדי צו פארשטיין דאס, ביטע שטודירט די קאנטינעואיטעט גלייכונג.
פליסיקייטן, סיי פליסיקייטן און סיי גאַזן, האָבן פֿאַרשידענע גראַדן פֿון וויסקאָסיטעט. וויסקאָסיטעט איז אין עיקר די רייַבונגס־קראַפֿט צווישן די מאָלעקולן וואָס מאַכן אויס אַ פליסיקייט. די מאָלעקולן וואָס מאַכן אויס אַ פליסיקייט רייבן זיך איינע קעגן די אַנדערע בשעת זי פֿליסט. אין פליסיקייטן ווערט וויסקאָסיטעט געפֿירט דורך קאָוכיזשאַן (די אַטראַקציע צווישן ענלעכע מאָלעקולן). אין גאַזן ווערט וויסקאָסיטעט געפֿירט דורך קאָליזיעס צווישן מאָלעקולן.
פליסיגע פליסיקייטן פליסן געווענליך גרינגער, למשל וואסער. פארקערט, דיקערע פליסיקייטן זענען שווערער צו פליסן, למשל קאכן אויל, אויל, האניג, אא"וו. איר קענט דאס באווייזן דורך גיסן וואסער און קאכן אויל אויף א שלעפענעם שטאק. וואסער וועט זיכער פליסן שנעלער ווי קאכן אויל אדער אויל. די וויסקאזיטעט פון א פליסיקייט ווענדט זיך אויך אין טעמפעראטור. ווי העכער די טעמפעראטור פון א פליסיקייט, אלץ ווייניגער וויסקאז די פליסיקייט. למשל, ווען א מאמע פארברענט פיש אין קיך, ווערט דער אנפאנגס דיקער קאכן אויל מער פליסיג ווען מען הייצט עס אויף. פארקערט, ווי העכער די טעמפעראטור פון א גאז, אלץ וויסקאזער ווערט דער גאז.
האָט איר שוין אַמאָל געזען אַ ליכט? איך האָף איר וועט עס נוצן. איין אינטערעסאַנטע דערשיינונג קענען מיר זען ווען אַ ליכט ברענט. דער דנאָ פון אַ ברענענדיק ליכט-נאָך איז געוויינטלעך שטענדיק נאַס מיט געשמאָלצן וואַקס (אויפן נאָך). די בייַזייַן פון געשמאָלצן וואַקס אויפן נאָך מיינט אַז די ליכט קען ברענען פֿאַר אַ לאַנגע צייט. וואָס איז די סיבה פֿאַר דעם אַז געשמאָלצן וואַקס זאָל זיך באַוועגן אַרויף צו דעם ברענענדיקן ליכט-נאָך? מיר קענען באַמערקן די זעלבע דערשיינונג אין פאַקלען.
אסאך אינטערעסאנטע זאכן אין אונדזער לעבן זענען ענלעך צו די דערשיינונגען וואָס פּאַסירן אין ליכט און אויל לאָמפּן. עס איז ווי די פליסיקייט האט פיס, וואָס לאָזט איר זיך באַוועגן אַרויף. קענט איר דאָס דערקלערן וויסנשאַפֿטלעך? איין פיזיק באַגריף וואָס קען דערקלערן די דערשיינונגען וואָס פּאַסירן אין ליכט, אויל לאָמפּן און פילע אַנדערע פֿאַרבונדענע דערשיינונגען איז קאַפּילאַריטעט.