Àpilẹ̀kọ nípa Òfin Ìpamọ́ Agbára
Àwọn irú agbára
Nínú ìgbésí ayé wa ojoojúmọ́, ọ̀pọ̀lọpọ̀ oríṣiríṣi agbára ló wà. Nínú ọ̀rọ̀ iṣẹ́ àti agbára, a ti ṣe àfihàn wa sí oríṣiríṣi agbára ẹ̀rọ: agbára tó ṣeé ṣe àti agbára tó ṣeé ṣe . Agbára tó ṣeé ṣe ní oríṣiríṣi, títí kan agbára òòfà, agbára tó ṣeé ṣe, àti agbára iná mànàmáná . Agbára tó ṣeé ṣe ní oríṣiríṣi méjì ni: agbára tó ṣeé ṣe ní ìtumọ̀ àti agbára tó ṣeé ṣe ní yíyípo.
Máńgò dídùn tó ti pọ́n ní agbára òòfà bí ó ṣe ń rọ̀ mọ́ igi rẹ̀. Ohun kan náà ló máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí o bá wà ní ibi gíga kan lórí ilẹ̀, fún àpẹẹrẹ, lórí òrùlé. Ohun kan ní agbára òòfà nítorí ipò rẹ̀ ní ìfiwéra pẹ̀lú Ilẹ̀ Ayé.
Okùn rọ́bà tí a nà síta ní agbára ìrọ̀rùn. Okùn rọ́bà náà lè gbé òkúta jáde nítorí agbára ìrọ̀rùn tí ó wà nínú rọ́bà tí a nà. Bákan náà, ọfà tí a tafàtafà fà lè gbé ọfà sókè nítorí agbára ìrọ̀rùn tí ó wà nínú ọfà tí a nà.
Ní àfikún sí agbára àti agbára ìbílẹ̀ tí àwọn ohun ńlá ní, èyí tí a sábà máa ń rí ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́, àwọn irú agbára mìíràn tún wà. Agbára iná mànàmáná, agbára átọ́míìkì, agbára kẹ́míkà, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ wà. Lẹ́yìn ìfarahàn ìlànà ìbílẹ̀, a sọ pé agbára ní àwọn ọ̀nà mìíràn (agbára iná mànàmáná, agbára kẹ́míkà, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ) jẹ́ agbára ìbílẹ̀ tàbí agbára ìbílẹ̀ ní ìpele átọ́míìkì tàbí mólíkúlà. Agbára kẹ́míkà tí a tọ́jú sínú oúnjẹ àti epo ni a kà sí agbára ìbílẹ̀ tí a tọ́jú sínú àwọn mọ́líkúlà, nítorí agbára iná mànàmáná láàárín àwọn átọ̀mù tí ó para pọ̀ di àwọn mọ́líkúlà (tí a tún mọ̀ sí àwọn ìdè kẹ́míkà). Agbára iná mànàmáná, agbára mágnẹ́ẹ̀tì, agbára átọ́míìkì tún lè jẹ́ agbára ìbílẹ̀ tàbí agbára ìbílẹ̀ ní ìwọ̀n átọ́míìkì.
Awọn iyipada ninu fọọmu agbara
Ó ṣe pàtàkì láti kíyèsí pé agbára lè yípadà láti ìrísí kan sí òmíràn. Ní ìpele macroscopic, a lè rí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àpẹẹrẹ ti àwọn ìyípadà agbára. Máńgò tí ó so mọ́ igi rẹ̀ ní agbára agbára òòfà. Bí máńgò náà ṣe ń jábọ́ sí ilẹ̀, agbára agbára rẹ̀ ń dínkù ní ojú ọ̀nà rẹ̀ sí ilẹ̀. Bí ó ṣe ń bẹ̀rẹ̀ sí í jábọ́, agbára agbára náà ń dínkù nítorí pé ìjìnnà inaro máńgò náà láti ilẹ̀ ń dínkù. Agbára yìí ń yípadà sí agbára ìyípadà nítorí pé ìyára máńgò náà ń pọ̀ sí i nítorí ìyára agbára òòfà tí ó ń lọ déédéé. Agbára agbára òòfà tí a tọ́jú sínú ìbọn òòfà tí a nà lè yípadà sí agbára ìyípadà òkúta nígbà tí a bá tú ìbọn òòfà náà sílẹ̀... ọrun tí ó tẹ̀ pẹ̀lú ní agbára agbára òòfà.
Agbára agbára ìrọ̀rùn tí ó wà nínú ọfà tí a tẹ̀ sí a lè yípadà sí agbára ìrọ̀rùn tí a ń yípadà nínú ọfà náà. Ní ìpele kékeré, a tún lè rí àpẹẹrẹ àwọn àyípadà agbára. Nígbà tí o bá tan ìmọ́lẹ̀ neon, agbára iná mànàmáná a máa yípadà sí agbára ìmọ́lẹ̀ ní àkókò kan náà. Àpẹẹrẹ mìíràn ni ìyípadà agbára iná mànàmáná sí agbára ìrọ̀rùn tí a ń yípo (afẹ́fẹ́), àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Ìlànà yíyípadà agbára iná mànàmáná yìí jẹ́ nítorí ìyípadà láàárín agbára ìrọ̀rùn àti agbára ìrọ̀rùn ní ìpele atomiki tàbí molikula.
Àwọn ìyípadà nínú ìrísí agbára sábà máa ń ní í ṣe pẹ̀lú gbígbé agbára láti ohun kan sí òmíràn.
Àwọn ìyípadà agbára sábà máa ń ní í ṣe pẹ̀lú gbígbé agbára láti ohun kan sí òmíràn. Ọrùn tí ó tẹ̀ ní agbára agbára elastic. Nígbà tí a bá fa ọrùn náà, agbára agbára elastic ọrun náà yípadà sí agbára translational kinetic ti ọfà náà. Ní àkókò kan náà, agbára ni a gbé láti ọrùn sí ọfà náà. Nígbà tí o bá tì alùpùpù tí ó dúró, agbára agbára kẹ́míkà nínú ara rẹ yípadà sí agbára translational kinetic ti alùpùpù náà. Ní àkókò kan náà, agbára ni a gbé láti ọ̀dọ̀ rẹ sí alùpùpù náà. Omi ní orí ìdènà kan ní agbára agbára òòfà. Nígbà tí omi bá ṣubú, agbára agbára òòfà rẹ̀ yípadà sí agbára translational kinetic rẹ̀. Omi tí ó ń jábọ́ lẹ́yìn náà ń wakọ̀ turbine kan. Nígbà tí omi bá ń wakọ̀ turbine náà, agbára translational kinetic rẹ̀ yípadà sí agbára translational kinetic rẹ̀. Ní àkókò kan náà, agbára ni a gbé láti omi sí turbine náà.
Iṣẹ́ máa ń wáyé nígbà tí a bá gbé agbára lọ.
Nínú gbogbo àpẹẹrẹ tí a ti sọ̀rọ̀ nípa rẹ̀ tẹ́lẹ̀ , ìṣípò agbára máa ń bá ìsapá rìn. Nígbà tí agbára bá ń gbé láti ọfà sí ọfà, ọfà náà máa ń ṣiṣẹ́ lórí ọfà náà. Nígbà tí agbára bá ń gbé láti ọ̀dọ̀ rẹ sí alùpùpù, o máa ń ṣiṣẹ́ lórí alùpùpù náà. Nígbà tí agbára bá ń gbé láti inú omi sí alùpùpù náà, omi náà máa ń ṣiṣẹ́ lórí alùpùpù náà. Tí a kò bá ṣe iṣẹ́ kankan, kò ní ṣeé ṣe fún ọfà láti gbé nígbà tí a bá tú ọfà náà sílẹ̀, bẹ́ẹ̀ ni alùpùpù tí ó ti bàjẹ́ kò ní gbé nígbà tí a bá tì í. Bẹ́ẹ̀ náà ni ó rí fún alùpùpù náà. Ṣùgbọ́n ní òótọ́, ọfà náà, alùpùpù tí ó ti bàjẹ́, àti alùpùpù náà máa ń gbé . A lè parí èrò sí pé ìsapá (W) máa ń wáyé nígbà tí agbára bá ń gbé láti ohun kan sí òmíràn.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé wọ́n mọ̀ pé agbára máa ń yípadà láti ohun kan sí òmíràn, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kò tíì lè parí èrò sí pé agbára ni a ń tọ́jú. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì máa ń dàrú nípa wíwà ooru. Ooru máa ń farahàn nítorí ìforígbárí. Fún àpẹẹrẹ, o máa ń tì bulọ́ọ̀kì kan tí ó wà ní ilẹ̀. Nígbà tí o bá tì bulọ́ọ̀kì náà, agbára agbára kẹ́míkà tí ó wà nínú ara rẹ máa ń yípadà sí agbára ìyípadà bulọ́ọ̀kì náà. Ní àkókò kan náà, agbára ni a máa ń gbé láti ọ̀dọ̀ rẹ sí bulọ́ọ̀kì náà. Nígbà tí a bá gbé agbára láti ọ̀dọ̀ rẹ sí bulọ́ọ̀kì náà, o máa ń ṣiṣẹ́ lórí bulọ́ọ̀kì náà (W = Fs). Dájúdájú, bulọ́ọ̀kì náà máa ń gbéra.
Lẹ́yìn tí o bá ti gbéra, ìdènà náà sábà máa ń dúró. Ìdènà náà máa ń dúró nítorí ìdènà. Níbi tí ìdènà bá wà, ooru wà. Gbìyànjú láti fi ọwọ́ rẹ pa ara wọn. Àtẹ́lẹwọ́ rẹ máa ń gbóná, àbí bẹ́ẹ̀ kọ́ ? Ohun kan náà ló máa ń ṣẹlẹ̀ sí ìdènà náà. Ojú ilẹ̀ àti ìpìlẹ̀ ìdènà náà máa ń gbóná nítorí ìdènà. Ìdènà náà tún ni a ń pè ní agbára ìtújáde nítorí pé ó máa ń dín agbára ìdènà náà kù tàbí ó máa ń pa gbogbo rẹ̀ rẹ́ (agbára ìdènà = agbára ìdènà + agbára ìdènà). Nínú ọ̀ràn yìí, agbára ìdènà náà máa ń mú agbára ìdènà ...
Kalor
SKí ọ̀rúndún kọkàndínlógún tó dé, kò sí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì tó mọ̀ apa itu ooru tabi ooru. Ìròyìn kan yọjú pé ooru jẹ́ irú ohun kan pàtó (a ń pè ohun yìí ní kalori). Sugbon wíwà àwọn ohun èlò bernama A ko le fi idi kalori mulẹ wíwà rẹ̀. Niwon ní ìparí àwọn ọdún 1830, James Joule (1818-1889)) ṣe àyẹ̀wò kan ó sì rí i pé Agbára ìṣiṣẹ́ tí a pàdánù jẹ́ ọ̀kan náà nígbà gbogbo bí ó bá jẹ́ pér àbájáde láti.
Kì í ṣe ooru tàbí agbára ìbílẹ̀k jẹ́ ayérayé lọ́tọ̀ọ̀tọ̀. Ohun tí ó jẹ́ ayérayé nígbà gbogbo ni àpapọ̀ iye agbára kinetic àti ooru. Ní ìbámu pẹ̀lú àwọn àbájáde àwọn ìwádìí rẹ̀, Joule ṣe àfiwé pẹ̀lú ìyípadà ooru lati awọn ohun ti o gbona ni iwọn otutu giga (awọn ohun ti o gbona) ke Àwọn ohun tí ó ní ìwọ̀n otútù díẹ̀ (àwọn ohun tí ó tutù). Joule pari pe ti o bar nin agbára tíg gbigbe nitori awọn iyatọ iwọn otutu. Eyi ni itumọ ooru lati oju wiwo macroscopic. Lati oju wiwo microscopic, a le ṣalaye ooru nípa lílo ìlànà ìṣẹ̀dá.
Nínú àkòrí ẹ̀kọ́ kinetic ti àwọn gáàsì, a kọ́ pé ìwọ̀n otútù ohun kan jẹ́ ìwọ̀n agbára kinetic ti àwọn molecule tí ó para pọ̀ di ohun náà. Bí ìwọ̀n otútù ohun kan bá ṣe ga tó, bẹ́ẹ̀ náà ni agbára kinetic ti àwọn molecule tí ó para pọ̀ di ohun náà ṣe pọ̀ tó. Agbára kinetic ní í ṣe pẹ̀lú iyára ìṣípo. Bí agbára kinetic (EK gíga) ti àwọn molecule ṣe pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ ni iyára ìṣípo (v gíga) ti àwọn molecule ṣe pọ̀ tó. Tí a bá fi ọwọ́ kan ohun tí ó ní iyára gíga (ohun gbígbóná) pẹ̀lú ohun tí ó ní iyára kékeré (ohun tí ó tutù), ooru máa ń ṣàn láti ohun tí ó ní iyára gíga sí ohun tí ó ní iyára kékeré . Nígbà tí ìwọ̀n otútù ohun kan bá pọ̀ sí i, agbára kinetic ti àwọn molecule tí ó para pọ̀ di ohun náà máa pọ̀ sí i (iyára ìṣípo molecule máa pọ̀ sí i). A lè parí èrò sí pé ooru ni agbára kinetic ti àwọn molecule tí ó ń yára gbé nǹkan náà.
Lẹ́yìn tí wọ́n mọ̀ pé ooru jẹ́ agbára tí ó ń gbéra nítorí ìyàtọ̀ ìwọ̀n otútù (ìtumọ̀ macroscopic) tàbí pé ooru ni agbára ìṣiṣẹ́ ti àwọn molecule tí ń gbéra kíákíá (ìtumọ̀ microscopic), àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì parí ìlànà ìpamọ́ agbára:
Agbára lè yípadà láti ìrísí kan sí òmíràn, kí ó yípadà láti ohun kan sí òmíràn, ṣùgbọ́n agbára gbogbo kò dínkù tàbí kí ó pọ̀ sí i.
Àwọn ìyípadà nínú ìrísí agbára ní í ṣe pẹ̀lú gbígbé agbára láti ohun kan sí òmíràn. Gbogbo ìgbésẹ̀ agbára máa ń wà pẹ̀lú ìsapá tàbí iṣẹ́ nígbà gbogbo. Gẹ́gẹ́ bí àbájáde àwọn àyẹ̀wò àti ìwádìí láti ọwọ́ àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì, a mọ̀ pé ooru jẹ́ agbára tí a gbé nítorí ìyàtọ̀ nínú iwọ̀n otútù (ìmọ̀ macroscopic) tàbí ooru ni agbára kinetic ti àwọn molecule tí ń gbéra kíákíá (ìmọ̀ microscopic). A lè sọ pé iṣẹ́ (W) àti ooru (Q) ní í ṣe pẹ̀lú gbígbé agbára. Òfin àkọ́kọ́ ti thermodynamics jẹ́ òfin tí ó ṣàlàyé ìgbésẹ̀ agbára tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ooru àti iṣẹ́. Ooru àti iṣẹ́ kì í ṣe irú agbára kan , ṣùgbọ́n wọ́n kàn ní í ṣe pẹ̀lú gbígbé agbára láàárín àwọn ohun kan, láàárín àwọn ohun kan àti àwọn ẹ̀dá alààyè, tàbí láàárín àwọn ẹ̀dá alààyè.
Nínú òfin àkọ́kọ́ ti thermodynamics, a tún mọ̀ nípa iye tuntun kan: agbára inú (U). Agbára inú ni agbára kinetic gbogbo ti àwọn molecule àti agbára tó lè jáde láti inú ìbáṣepọ̀ láàrín àwọn átọ̀mù tí ó para pọ̀ di molecule tàbí ìbáṣepọ̀ láàrín àwọn molecule tí ó para pọ̀ di molecule tàbí ẹ̀dá alààyè. Gbogbo ohun ni a ṣe láti inú àwọn átọ̀mù tàbí molecule. Nítorí náà, gbogbo ohun ní àgbáyé gbọ́dọ̀ ní agbára inú. Gbogbo ìlànà ìgbésẹ̀ agbára tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ooru àti iṣẹ́ yóò yọrí sí ìyípadà nínú agbára inú.
