Procesy termodynamiczne  

Dodano: 29-03-2012, Tagowanie:

Zgodnie z I zasadą termodynamiki nie ma możliwości aby w przyrodzie zaszedł taki proces, w którym zmiana energii wewnętrznej nie byłaby równa sumie algebraicznej energii wymienionych z otoczeniem układu. Procesy zachodzące samorzutnie odbywają się tylko do tego momentu, w którym cały układ znajdzie się w stanie równowagi, co oznacza także, że entropia układu osiągnęła swoją maksymalną wielkość. Po osiągnięciu stanu równowagi zainicjowanie kolejnych procesów fizycznych możliwe jest dopiero wtedy, gdy układowi zostanie dostarczona energia z zewnątrz. Taka możliwość określana jest pojęciem prawdopodobieństwa termodynamicznego – definiuje ono liczbę stanów mikroskopowych, które są potrzebne do tego, aby układ osiągnął dany stan makroskopowy. Zjawiska makroskopowe związane są z bardzo dużą ilością cząsteczek, które poruszają się ruchem jednostajnym albo drgają, co z kolei oznacza, że dużo większe jest prawdopodobieństwo wystąpienie stanu nieuporządkowanego niż uporządkowanego. Innymi słowy, w procesach samorzutnych entropia (wielkość będąca miarą nieuporządkowania układu) zawsze rośnie, a zjawiska fizyczne zawsze dążą do tego, by osiągnąć stan bardziej prawdopodobny. Kiedy entropia danego układu wzrasta, jednocześnie maleją wszystkie bodźce, które zainicjowały te przemiany, przy czym wielkość entropii, będącej funkcją stanu, zależy wyłącznie od stanu początkowego i końcowego układu i nie ma żadnego związku z tym, jak wyglądała droga tych przemian fizycznych. Podczas procesów termodynamicznych maleje także energia, która była wykorzystywana podczas przemian fizycznych, choć całkowita energia układu pozostaje niezmienna. W przyrodzie procesy samorzutne są zawsze nieodwracalne i nie da się ich cofnąć tak, aby nie doszło do żadnych zmian w otoczeniu, ponieważ energia i materia zawsze dążą do stanu większego chaosu.

System jednostek  

Dodano: 29-03-2012, Tagowanie:

Podstawowe jednostki związane z mechaniką to metr, kilogram i sekunda, a w niektórych przypadkach także kelwin. Za ich pomocą można przedstawić wszystkie inne bardziej złożone jednostki, na przykład niuton, wat, paskal czy dżul. Jednostki podstawowe są określone przez układ SI, nazywany także systemem metrycznym, który został przyjęty przez zdecydowaną większość państw na świecie (wyjątkiem są na przykład Stany Zjednoczone). Wzorce definiujące wartość danej jednostki podstawowej zostały zatwierdzone przez Generalną Konferencję Miar, a niektóre z jednostek, jak chociażby sekunda, z czasem zostały określone na nowo według innych definicji. Wzorzec jednego kilograma znajduje się obecnie w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag w Sèvres niedaleko Paryża – jest to walec z platyny i irydu o wysokości i średnicy podstawy równej 39 milimetrów. Do lat 60-tych ubiegłego wieku wzorcem jednego metra był pręt z platyny i irydu wykonany na podstawie pomiarów geograficznych, ale dzisiaj podstawowa jednostka miary określana jest jako odległość, którą pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s. Do każdej jednostki podstawowej można dodać przedrostek, który oznacza określoną wielokrotność albo podwielokrotność. Przedrostki SI to po prostu mnożniki dziesiętne i podobnie jak same jednostki, również zostały zdefiniowane na Generalnej Konferencji Miar. Układ SI został ostatecznie zatwierdzony w 1960 roku, ale jego początki sięgają końca XVIII wieku. Do tej pory jednostki miar były całkowicie dowolne, z wyjątkiem jednostek czasu, które ujednolicono już w starożytności. Po zakończeniu rewolucji Francja rozpoczęła reformę miar i wag próbując ustalić jednakowe standardy pomiarowe dla wszystkich regionów kraju. System metryczny dotarł do innych państw dzięki podbojom Napoleona, chociaż przez wiele lat w zasadzie tylko naukowcy korzystali z nowych jednostek.

Czy zajmuje się mechanika kwantowa  

Dodano: 01-04-2012, Tagowanie:

Klasyczna fizyka newtonowska wydaje się logiczna nawet dla tych osób, które o fizyce mają dość mgliste pojęcie. Jednak na początku XX wieku okazało się, że prawa mechaniki zdefiniowane przez Newtona nie są w stanie poprawnie opisać wszystkich problemów. Ruch i wzajemne oddziaływania bardzo małych cząstek potrzebowały nowych równań i zasad, a ich sformułowaniem zajęli się pionierzy mechaniki kwantowej, między innymi Heisenberg, Schrödinger, Einstein, Bohr, Dirac, Feynman, Born, Pauli. Dlaczego cząstki elementarne nie pasowały do mechaniki klasycznej? Chociażby dlatego, że podczas pomiarów dokonywanych w trakcie procesu fizycznego nie dało się zignorować niektórych oddziaływań, tak jak to dało się robić w świecie makroskopowym. Przy bardzo dużych obiektach (np. samolot, samochód, kamień) poruszających się z małymi lub średnimi prędkościami można pominąć takie zakłócenia trajektorii ruchu jak ciśnienie światła, ponieważ wpływ tej wartości na badany obiekt jest praktycznie niemierzalny. Jeśli jednak zacznie się obserwować ruch pojedynczego atomu, światło stosowane podczas pomiarów będzie już miało wpływ na obserwowane ciało. Osoba badająca obiekt będzie więc starała się zmniejszyć natężenie światła tak bardzo, jak to tylko możliwe, jednak im mniejsza będzie energia kwantu, tym dłuższa będzie fala świetlna. To z kolei oznacza, że cząstka stanie się mniej widoczna, a więc trudniej będzie określić jej położenie. Rozwiązaniem w tej sytuacji jest przyjęcie założenia, że obserwowane ciało porusza się w obrębie pewnego obszaru – w analogicznej sytuacji mechanika klasyczna jest w stanie określić dokładną linię toru, po którym porusza się duże ciało. Mechanika kwantowa nie przekreśla jednak prawdziwości równań newtonowskich, a jedynie je pogłębia – stosując równania mechaniki kwantowej do zjawisk makroskopowych otrzyma się równania mechaniki klasycznej.


[1] 2 3 4     następna
Copyright © www.easy-graft.pl. All Rights Reserved.