822 matches
-
entropia să crească. Un gaz are în contrast un mecanism natural - al ciocnirilor moleculare (ignorăm dificultățile teoretice) - care face ca entropia să atingă rapid starea de echilibru (de maximum al entropiei). Totuși numai prin introducerea acestui concept poate fi descrisă termodinamica unor procese zilnice, ca emisia luminii de către un bec!
Entropia radiației electromagnetice () [Corola-website/Science/315884_a_317213]
-
el este suficient pentru studiul „radiației corpului negru”- radiația electromagnetică având acea distribuție de intensitate după frecvențe care se stabilește atunci când este în echilibru cu materia la o temperatură dată. După legile lui Kirchhoff (consecințe ale principiului al doilea al termodinamicii) aceasta distributie este "universală", adică independentă de material, ceea ce Max Planck a socotit că îl îndreptățește să o studieze și folosind un material ipotetic format din oscilatori ("rezonatori") armonici. Studiul echilibrului și al stărilor apropiate de el se poate conduce
Rezonatorul lui Planck () [Corola-website/Science/316720_a_318049]
-
U) a putut fi obținută numai prin comparație directă cu experiența (vezi Formula lui Planck). Scopul articolului este să prezinte în oarecare detaliu considerațiile fizice care au pregătit „descoperirea” cuantelor energetice. Este remarcabil rolul pe care l-a jucat aici termodinamica prin conceptul de entropie. Privind lucrurile de aproape, și realizând neclaritatea care domnea atunci (ale cărei urme există și în prezent) în interpretarea statistică a termodinamicii, se poate aprecia atât modul „aventuros” în care fizica înaintează, cât și drumul lung
Rezonatorul lui Planck () [Corola-website/Science/316720_a_318049]
-
au pregătit „descoperirea” cuantelor energetice. Este remarcabil rolul pe care l-a jucat aici termodinamica prin conceptul de entropie. Privind lucrurile de aproape, și realizând neclaritatea care domnea atunci (ale cărei urme există și în prezent) în interpretarea statistică a termodinamicii, se poate aprecia atât modul „aventuros” în care fizica înaintează, cât și drumul lung de calcule și aproximații care duce de la ecuațiile lui Maxwell la formule care să poată fi comparate cu experiența. Este credința remarcabilă a lui Planck că
Rezonatorul lui Planck () [Corola-website/Science/316720_a_318049]
-
a acestei interpretări este de ințeles! Este o dovadă a consistenței acestei credințe că entropia totală a oscilatorilor și radiației crește la restabilirea echilibrului între ele, numai daca condiția relativ simplă (7.14) este respectată. Această condiție este cunoscută în termodinamică pentru sisteme simple: entropia este o funcție concavă de energie , dar pentru sistemul izolat de oscilatori, nu este ușor de interpretat. Cele două ecuații (1a) și (7.14) din ultimul paragraf sunt acele consecințe ale fizicii clasice în care trebuie
Rezonatorul lui Planck () [Corola-website/Science/316720_a_318049]
-
oscilațiilor dipolului). Modelele care se refereau la structura materiei de la sfârșitul secolului al XIX-lea erau de acord că radiația termică sau vizibilă înconjurătoare este generată de oscilații ale sarcinilor din atomi sau molecule. Altă direcție de progres considerabil era termodinamica. Al doilea principiu al termodinamicii—formulat de către Clausius și Lord Kelvin—a condus la introducerea entropiei ca o funcție de stare cu proprietatea remarcabilă că ea nu poate descrește în procesele naturale ale sistemelor izolate. Max Planck era una din autoritățile
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
refereau la structura materiei de la sfârșitul secolului al XIX-lea erau de acord că radiația termică sau vizibilă înconjurătoare este generată de oscilații ale sarcinilor din atomi sau molecule. Altă direcție de progres considerabil era termodinamica. Al doilea principiu al termodinamicii—formulat de către Clausius și Lord Kelvin—a condus la introducerea entropiei ca o funcție de stare cu proprietatea remarcabilă că ea nu poate descrește în procesele naturale ale sistemelor izolate. Max Planck era una din autoritățile marcante în acest domeniu. În
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
corectă a entropiei trebuie să fie dată astfel ca orice act de emisie a radiației să corespundă unei creșteri a ei. Entropia globală a radiației într-o cavitate închisă a fost introdusă de către Ludwig Boltzmann în 1884 (vezi articolele Entropia termodinamică (exemple simple) și Entropia radiației electromagnetice). În același timp, o serie de proprietăți ale gazelor (ecuația de stare, coeficienții de difuzie, etc.) au putut fi explicate prin "teoria cinetică" a lui James Clerk Maxwell și Ludwig Boltzmann. Ipoteza centrală era
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
energia și volumul care le stau la dispoziție. Aceste constrângeri se dovedesc a fi suficiente pentru a determina distribuția „maxwelliană” a vitezelor moleculelor unui gaz în stare de echilibru. Un pas conceptual a fost făcut de Boltzmann: el identifică entropia termodinamică (până la o constantă) cu logaritmul numărului Ω de microstări accesibile moleculelor gazului atunci când parametrii exteriori sunt fixați (adică pentru o "macrostare" determinată). Forma celebră a acestei identificări este dată de formula: unde k este o constantă universală (constanta lui Boltzmann
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
lor față de curentul energetismului al lui Wilhelm Ostwald și G.F. Helm. Energetismul este o poziție metafizică opusă concepției atomiste, potrivit căreia conceptul primar în fizică este acela al energiei; încercările promotorilor săi de a modifica prezentările clasice ale mecanicii și termodinamicii au provocat replici violente din partea lui Boltzmann și Planck. Cât de mari erau influența energetismului și conflictele provocate de el în acea vreme poate fi inferat din tonul foarte iritat al articolelor lui Boltzmann și Planck. În anii 1896-1900, metodele
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
între ca. 600 K și 1500 K. Calitativ, rezultatele sunt arătate în fig.1. În domeniul teoretic, un pas important fusese realizat în 1894 prin formularea legilor de deplasare ale lui Wilhelm Wien, consecințe exacte ale principiului al doilea al termodinamicii și ale ecuațiilor lui Maxwell. După ele, funcția "I(λ, T)" are o formă cu totul specială: unde f este o funcție de o singură variabilă. Consecințele acestei formule au fost confirmate de măsurători. Pentru comparație cu articolele lui Max Planck
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
argumentația fizică pentru această formulă este aparent neconvingătoare, ea a jucat un rol esențial în descoperirea cuantelor. O definiție naturală a densității spațiale pe unitatea de frecvență a entropiei s(u,ν) a „radiației corpului negru” se obține din relația termodinamică: unde T(u,ν) este soluția ecuației: u(ν,T) = u. Dacă folosim expresia (2.4) din legile de deplasare ale lui Wien precum și relația (2.5) și integrăm (3.1) cu condiția la limită s=0, obținem relația mai
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
la temperatura T. Se poate calcula entropia S(U) a unui oscilator folosind (3.1): Dacă cunoaștem pe L(I), obținem din (4.9): Max Planck incearcă să obțină restricții suplimentare asupra lui S(U) din principiul al doilea al termodinamicii: entropia totală a sistemului de oscilatori și radiație nu e numai staționară la echilibru, ci are un maximum: el arată că o condiție suficientă pentru ca entropia totală să aibă un maximum acolo unde este staționară este: Această condiție este netrivială
Formula lui Planck () [Corola-website/Science/315089_a_316418]
-
lui se obține peste 80 % din curentul electric produs pe plan mondial. În limba română numele ciclului este cel din literatura tehnică germană, unde a fost denumit în cinstea lui Rudolf Clausius și William John Macquorn Rankine ca întemeietori ai termodinamicii, dar acum pe plan mondial este cunoscut drept ciclul Rankine, deoarece W. Rankine a dezvoltat termodinamica vaporilor. Ciclul descrie funcționarea mașinilor termice aflate în termocentrale. Sursele obișnuite de căldură ale acestor centrale sunt combustibilii fosili: cărbunele, păcura și gazul natural
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
ciclului este cel din literatura tehnică germană, unde a fost denumit în cinstea lui Rudolf Clausius și William John Macquorn Rankine ca întemeietori ai termodinamicii, dar acum pe plan mondial este cunoscut drept ciclul Rankine, deoarece W. Rankine a dezvoltat termodinamica vaporilor. Ciclul descrie funcționarea mașinilor termice aflate în termocentrale. Sursele obișnuite de căldură ale acestor centrale sunt combustibilii fosili: cărbunele, păcura și gazul natural, sau combustibilul nuclear. Deși un ciclu Clausius-Rankine poate funcționa cu diverse substanțe, de obicei se folosește
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
respectiv diminuarea lucrului mecanic produs de turbină, lucru luat în considerare la calculul randamentului termic al ciclului prin randamentul interior al turbinei, respectiv randamentul adiabatic al pompei. Randamentul termic al unui ciclul Clausius-Rankine se poate calcula folosind metodologia obișnuită în termodinamică. Notații: Din bilanțurile energetice (conservarea energiei) pe un volum dat, se pot scrie relațiile: Randamentul termic al ciclului este: Puterea consumată de pompă este mult mai mică față de puterea furnizată de turbină, de exemplu pentru ciclul de mai sus, care
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
de pornire, care este arbitrar). Transformările pot avea loc cu schimb de căldură și lucru mecanic, ale căror valori depind de tipul transformărilor, iar suma căldurii schimbate, respectiv suma lucrului mecanic pot să fie diferite de zero. Primul principiu al termodinamicii specifică că suma căldurilor (cu semnul lor) intrate în ciclu este egal cu suma lucrului mecanic efectuat de ciclu ("lucrul mecanic ciclic"). Repetarea continuă a proceselor este un concept important al termodinamicii. Pentru modelarea funcționării mașinilor termice reale, transformările din
Ciclu termodinamic () [Corola-website/Science/318684_a_320013]
-
să fie diferite de zero. Primul principiu al termodinamicii specifică că suma căldurilor (cu semnul lor) intrate în ciclu este egal cu suma lucrului mecanic efectuat de ciclu ("lucrul mecanic ciclic"). Repetarea continuă a proceselor este un concept important al termodinamicii. Pentru modelarea funcționării mașinilor termice reale, transformările din ciclu sunt considerate "cvasistatice" (nu depind de timp). Ciclurile termodinamice se pot reprezenta în diagrame care au pe axe parametri conjugați, cum sunt p-V, respectiv T-s. Într-o astfel de
Ciclu termodinamic () [Corola-website/Science/318684_a_320013]
-
recuperativ", iar dacă mediile sunt în contact succesiv cu aceeași față a peretelui, căldura acumulându-se în perete și fiind cedată celuilalt mediu ulterior, schimbătorul este de tip "regenerativ". Transferul de căldură are loc întotdeauna, conform principiului al doilea al termodinamicii, de la mediul mai cald la cel mai rece. Schimbătoarele de căldură se folosesc în procese de încălzire, topire, sublimare, fierbere, vaporizare, condensare, răcire și solidificare. Ele își găsesc o largă aplicabilitate în instalațiile de încălzire, refrigerare, climatizare, distilare (în industria
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
topirea zăpezii sau fierberea apei. Termenul a fost introdus în jurul anului 1750 de Joseph Black, pe baza cuvântului din latină "latere". este cantitatea de căldură primită sau cedată de un corp sau de un sistem de corpuri într-o transformare termodinamică de fază izoterm-izobară. Corespunzător transformărilor de fază posibile, se definesc călduri latente, numite și capacități termice latente (vezi definițiile mai sus la „terminologie”):
Căldură latentă () [Corola-website/Science/318869_a_320198]
-
Termometria este o ramură a fizicii experimentale care are ca obiect de studiu metodele și instrumentele de măsurare a temperaturii corpurilor. Este o disciplină practică, fundamentată teoretic prin legile termodinamicii și are aplicații în multiple domenii științifice, tehnice, industriale etc. Temperatura este una din cele șapte mărimi fizice fundamentale ale SI având unitatea de măsură kelvin, ea este o mărime intensivă legată de energia internă a corpurilor. Din cauza unor constrângeri
Termometrie () [Corola-website/Science/320066_a_321395]
-
în multiple domenii științifice, tehnice, industriale etc. Temperatura este una din cele șapte mărimi fizice fundamentale ale SI având unitatea de măsură kelvin, ea este o mărime intensivă legată de energia internă a corpurilor. Din cauza unor constrângeri date de legile termodinamicii, definirea unităților de măsură pentru temperatură este posibilă numai prin alegerea a două stări termice perfect reproductibile ale unei substanțe, numite "puncte de reper termometric" sau "puncte fixe", și atribuind arbitrar valori ale temperaturii pentru cele două stări. Prin raportarea
Termometrie () [Corola-website/Science/320066_a_321395]
-
reper termometric avute în vedere, au fost construite diverse scări termometrice, numite "scări empirice", cărora le corespund unități de măsură proprii. Cele mai cunoscute sunt scările Kelvin, Celsius, Fahrenheit și Rankine dintre care scara Kelvin, numită și "scară de temperatură termodinamică" este o scară remarcabilă datorită faptului că are originea în punctul numit zero absolut, adică cea mai mică temperatură care poate exista în natură; motiv pentru care unitatea ei de măsură a fost adoptat ca unitate fundamentală. Termometria impune o
Termometrie () [Corola-website/Science/320066_a_321395]
-
și de utilizare. În funcție de corpul termometric, există termometre cu gaz, lichid sau solid (metale sau semimetale); după natura mărimii termometrice respectiv legea fizică, există termometre mecanice, electrice, magnetice, de radiații și altele. Temperatura și măsurarea ei fiind concepte fundamentale ale termodinamicii, istoria termometriei este strâns legată de cea a termodinamicii. Philon din Bizanț și Heron din Alexandria știau că unele substanțe, ca aerul, se dilată sau se contractă, ridicând apa în tuburi închise la un capăt și scufundate cu celălalt în
Termometrie () [Corola-website/Science/320066_a_321395]
-
gaz, lichid sau solid (metale sau semimetale); după natura mărimii termometrice respectiv legea fizică, există termometre mecanice, electrice, magnetice, de radiații și altele. Temperatura și măsurarea ei fiind concepte fundamentale ale termodinamicii, istoria termometriei este strâns legată de cea a termodinamicii. Philon din Bizanț și Heron din Alexandria știau că unele substanțe, ca aerul, se dilată sau se contractă, ridicând apa în tuburi închise la un capăt și scufundate cu celălalt în apă. În 1592-1593 Galileo Galilei construiește un termoscop, care
Termometrie () [Corola-website/Science/320066_a_321395]