S’ka produkte në shportë.

S’ka produkte në shportë.

Fizikë

Kategoria: Fizikë

termodinamika
Fizikë
14/09/2024 nga Joer.al 0 Komente

Çfarë është Termodinamika?

Termodinamikë është një degë e fizikës që studion marrëdhëniet midis nxehtësisë, punës dhe energjisë. Ajo ofron një kornizë për të kuptuar se si energjia transferohet dhe transformohet në sistemet fizike, dhe luan një rol thelbësor në disa disiplina shkencore dhe inxhinierike. Ky përmbledhje shqyrton parimet themelore të termodinamikës, ligjet kryesore dhe aplikimet e saj.

Koncepte Kryesore

  1. Sistemi dhe Mjedisi: Në termodinamikë, një sistem përcaktohet si pjesa e universumit që është nën studim, ndërsa gjithçka jashtë sistemit konsiderohet si mjedisi. Sistemët mund të jenë të hapur (në këmbim të energjisë dhe materies), të mbyllur (në këmbim të energjisë por jo të materies), ose të izoluar (në këmbim as të energjisë dhe as të materies).

  2. Funksionet e Gjendjes: Sistemet termodinamike përshkruhen nga funksione të gjendjes, të cilat përfshijnë prona të tilla si temperatura, presioni dhe vëllimi. Këto prona përcaktojnë gjendjen e sistemit në çdo kohë të caktuar.

  3. Proceset: Proceset termodinamike përshkruajnë se si një sistem ndryshon nga një gjendje në një tjetër. Proceset mund të jenë izotermike (temperatura e pandryshuar), adiabatik (pa shkëmbim nxehtësie), izobare (presioni i pandryshuar), ose izokorike (vëllimi i pandryshuar).

Ligjet e Termodinamikës

  1. Ligji i Parë: I njohur si ligji i ruajtjes së energjisë, ai thotë se energia nuk mund të krijohet ose të shkatërrohet, vetëm të transformohet nga një formë në një tjetër. Matematikisht, shprehet si ΔU = Q – W, ku ΔU është ndryshimi në energjinë e brendshme, Q është nxehtësia e shtuar në sistem, dhe W është puna e kryer nga sistemi.

  2. Ligji i Dytë: Ky ligj paraqet konceptin e entropisë, një masë e kaosit ose rastësisë së sistemit. Ai thotë se në çdo transferim energjie, entropia totale e një sistemi të izoluar gjithmonë rritet, duke çuar në konceptin se proceset natyrore tendencojnë të shkojnë drejt kaosit më të madh.

  3. Ligji i Tretë: Ai thotë se ndërsa temperatura e një sistemi i afrohet zero absolut, entropia e një kristali të përsosur afrohet zero. Ky ligj ofron një pikë absolute për matjen e entropisë.

  4. Ligji i Katërt: Nëse dy sisteme janë secili në ekuilibër termik me një sistem të tretë, ato janë në ekuilibër termik me njëri-tjetrin. Ky ligj vendos konceptin e temperaturës dhe ofron bazën për termometrat.

Aplikimet

Termodinamikë është thelbësore për disa aplikime shkencore dhe inxhinierike:

  • Motorët dhe Frigoriferët: Kuptimi i termodinamikës është thelbësor për projektimin e motorëve dhe sistemeve të ngrirjes efikase. Parimet ndihmojnë në optimizimin e konsumit të karburantit, konvertimin e energjisë dhe menaxhimin e nxehtësisë.

  • Reaksionet Kimike: Parimet termodinamike përdoren për të parashikuar drejtimin dhe shkallën e reaksioneve kimike, të rëndësishme për inxhinierinë kimike dhe proceset industriale.

  • Sistemet Biologjike: Termodinamikë ndihmon në kuptimin e transferit të energjisë në sistemet biologjike, si metabolizmi dhe respiracioni celular.

Përfundim

Termodinamikë është një fushë themelore në shkencë që shpjegon se si transformimet e energjisë udhëheqin proceset fizike. Parimet e saj janë thelbësore për teknologji dhe avancime shkencore të ndryshme, duke ndikuar në gjithçka nga pajisjet e përditshme deri te reaksionet kimike komplekse. Kuptimi i këtyre parimeve na jep mjetet për të shpikur dhe zgjidhur probleme praktike në disa disiplina.

Lexo më shumë
përcjellës
Fizikë
19/05/2023 nga Joer.al 0 Komente

Përcjellësat

Një përcjellës përkufizohet si një trup në të cilin ka ngarkesa elektrike të lira për të lëvizur (brenda dhe në sipërfaqen e tij). Elektronet periferike që lëvizin me shpejtësi në rrjetën kristalore quhen elektrone përçuese. Në një përcjellës ngarkesat elektrike lëvizin derisa të arrijnë një gjendje ekuilibri të quajtur “ekuilibër elektrostatik”, kjo është gjendja në të cilën të gjitha ngarkesat e pranishme në përcjellësit në shqyrtim janë në qetësi. Eksperimentet tregojnë se, në ekuilibër, ngarkesa elektrike e pranishme në një përcjellës gjendet në të gjithë sipërfaqen e jashtme të tij. Sipas kësaj deklarate, nëse objekti është i ngarkuar negativisht, elektronet që ai zotëron me tepricë ndodhen në sipërfaqe, pasi ato janë të vetmet ngarkesa elektrike të lira për të lëvizur; nëse përkundrazi është i ngarkuar pozitivisht, elektronet që ka më pak janë elektronet që mungojnë në sipërfaqen e tij. Në të dyja rastet, në ekuilibër, vëllimi i brendshëm i përcjellësit është neutral, pra ka një ngarkesë neto (shuma algjebrike e të gjitha ngarkesave të protoneve dhe elektroneve) të barabartë me zero.

Fusha elektrike dhe potenciali elektrik i një përcjellësi

Brenda një përcjellësi të ngarkuar në ekuilibër elektrostatik, fusha elektrike është zero, pra e barabartë me zero. Në sipërfaqen e një përcjellësi të ngarkuar në ekuilibër elektrostatik, fusha elektrike është pingul me vetë sipërfaqen. Për më tepër, pjesa e brendshme e përcjellësit është një RAJON EKUIPOTENCIAL, d.m.th. në të cilin potenciali është konstant në çdo pikë të përcjellësit.

Dendësia e ngarkesës sipërfaqësore në një përcjellës

Në një sferë përcjellëse e cila nuk i nënshtrohet forcave të jashtme elektrike, ngarkesa, nga simetria, është e rregulluar në mënyrë uniforme. Me fjalë të tjera, nëse në sferë marrim në konsideratë një pjesë të sipërfaqes me sipërfaqe Δ S dhe matim ngarkesën Δ Q që përmbahet në të dhe më pas përsërisim të njëjtën procedurë me pjesë të tjera të sipërfaqes, gjejmë se dendësia e ngarkesës sipërfaqësore σ= Δ Q/ Δ S është gjithmonë i njëjtë. Megjithatë, kjo nuk është më e vërtetë nëse përcjellësi i ngarkuar ka një formë të parregullt. Në të vërtetë, eksperimentet tregojnë se në një përcjellës në ekuilibër elektrostatik ngarkesa është e përqendruar në pjesët më të lakuara (ku rrezja e lakimit është më e vogël).

Teorema e Kulombit

Për të llogaritur intensitetin e fushës elektrike, përdoret teorema e Kulombit, e cila lidh fushën elektrike në pikat në sipërfaqen e një përcjellësi me densitetin e ngarkesës sipërfaqësore σ të vetë përcjellësit. Sipas kësaj teoreme, në kushtet e ekuilibrit elektrostatik, dendësia e ngarkesës σ në një pikë P të sipërfaqes së një përcjellësi dhe moduli E i fushës elektrike në atë pikë lidhen me ekuacionin:

E = l σ l / ε

ku ε është konstanta dielektrike absolute e mjedisit izolues në të cilin është zhytur përcjellësi.

Për më tepër, ne e dimë nga teorema e Kulombit se madhësia e fushës E të fushës elektrike jashtë përcjellësit është drejtpërdrejt proporcionale me l σ l. Prandaj, pranë majave të një përcjellësi të ngarkuar, fusha elektrike është shumë intensive. Kjo pronë njihet si fuqia e spikut. Pranë majës së një përcjellësi të ngarkuar, molekulat e jonizuara dhe elektronet e lira, gjithmonë të pranishme në ajër në numër të vogël, fitojnë shpejtësi dhe mund të jonizojnë edhe molekula të tjera. Duke analizuar sjelljen e këtyre grimcave të ngarkuara në nivel mikroskopik, vërehet se fenomeni dominues është zmbrapsja, nga majat, e grimcave që kanë të njëjtën ngarkesë si ato.

Llojet e përcjellësve:

Materialet katalogohen sipas aftësisë më të madhe ose më të vogël për të kaluar lehtësisht elektrone brenda tyre. Këto janë kategoritë kryesore:

  • përçues metalikë
  • përçuesit elektrolitikë
  • përcjellës të gaztë
  • izolatorë
  • gjysmëpërçuesit
  • superpërcjellësve

Lexo më shumë
energjia.elektrike
Fizikë
31/10/2022 nga Joer.al 0 Komente

Çfarë është rryma elektrike

Nëse afrohen dy përçues të ngarkuar, ndërmjet të cilëve ka një diferencë potenciale, nga përcjellësi me potencial më të ulët prodhohet një rrjedhë e ngarkesave elektrike negative drejt përcjellësit me potencial më të lartë (ose një rrjedhje e ngarkesave elektrike pozitive në drejtim të kundërt). Rrjedha e ngarkesave elektrike përbën rrymën elektrike dhe ka për qëllim rivendosjen e ekuilibrit elektrik ndërmjet dy përçuesve; kjo rrjedhë ndalet kur të kenë arritur të njëjtin potencial.

Ngarkesat elektrike në lëvizje mund të jenë të natyrës së ndryshme. Tek lëngjet dhe gazrat rryma elektrike përbëhet nga ngarkesa pozitive dhe negative (jonet pozitive dhe jone negative), ndërsa te përçuesit metalikë rryma është vetëm për shkak të ngarkesave negative, elektroneve. Sipas konventës, drejtimi pozitiv i rrymës elektrike është ai në të cilin lëvizin ngarkesat pozitive, prandaj rryma shkon nga pikat me potencial më të lartë drejt atyre me potencial më të ulët. Në përçuesit metalikë (më të përdorurit), në të cilët lëvizin vetëm elektronet, drejtimi i tyre është pra në kundërshtim me drejtimin konvencional të rrymës.

Intensiteti i rrymës elektrike I përcaktohet si raporti ndërmjet sasisë së ngarkesës

Q që kalon nëpër një seksion të përcjellësit dhe intervali kohor

t në të cilën ndodh kalimi:

Intensiteti i rrymës është një sasi skalare dhe njësia e saj matëse është amperi (simboli A) për nder të fizikantit francez André Marie Ampère (1775-1836); 1 amper përkufizohet si intensiteti i një rryme që bart, përmes seksionit të përcjellësit, ngarkesën prej 1 kulomb në 1 sekondë:

Rryma elektrike mund të ndryshojë nga momenti në moment; kur është me një drejtim dhe intensiteti i tij mbetet konstant me kalimin e kohës, rryma quhet e vazhdueshme; nëse intensiteti dhe drejtimi ndryshojnë periodikisht me kalimin e kohës, rryma thuhet se është e alternuar.

Lexo më shumë
ngarkesa-elektrike
Fizikë
31/10/2022 nga Joer.al 0 Komente

Ngarkesa elektrike

Ngarkesa elektrike, si çdo sasi tjetër fizike, është e matshme, domethënë është e mundur të përcaktohet se sa ngarkesë elektrike ka një trup i ngarkuar në bazë të një njësie ngarkese. Në Sistemin Ndërkombëtar njësia e matjes së ngarkesës elektrike është kulombi (simboli C), i quajtur sipas fizikanit francez Charles Augustin Coulomb (1736-1806). Kulombi përcaktohet duke u nisur nga rryma elektrike (e përbërë nga lëvizja e urdhëruar e ngarkesave elektrike) dhe është e barabartë me ngarkesën që kalon në 1 sekondë nëpër seksionin e një qarku të përshkuar nga një rrymë prej 1 amper (A), njësia e matja e rrymës.

Për momentin jemi të interesuar të përcaktojmë vlerën e ngarkesës elektrike më të vogël ekzistuese, atë të elektronit, e cila tregohet me dhe është:

Të gjitha ngarkesat e tjera elektrike, ekzistuese në natyrë ose të prodhuara artificialisht, janë shumëfisha të ngarkesës së elektronit, e cila për këtë arsye quhet edhe ngarkesë elektrike elementare (ngarkesa elektrike e elektronit është pra jashtëzakonisht e vogël dhe për këtë arsye nuk është u zgjodh si njësi matëse e ngarkesës elektrike; sasia e ngarkesës së prodhuar nga një rrufe është për shembull 10 C, që do të korrespondonte me 1020 herë ngarkimin e elektronit).

Ngarkesa elektrike ruhet

Në analogji me atë që është parë për masën dhe energjinë, ekziston gjithashtu një ligj i ruajtjes së ngarkesës elektrike: në një sistem fizik të izoluar, sasia totale e ngarkesës elektrike mbetet e pandryshuar me kalimin e kohës, edhe kur ngarkesat elektrike shkëmbehen midis pjesëve të sistemi (d.m.th. në një sistem të izoluar nuk krijohen ngarkesa elektrike, por këto kalojnë nga një trup në tjetrin, duke u ruajtur në sasi). Kur fërkojmë një shufër qelqi me një leckë leshi, shufra është e ngarkuar pozitivisht, por elektronet e tepërta kalojnë në leckë, e cila ngarkohet negativisht: ngarkesa totale elektrike e sistemit shufër-leckë ruhet, domethënë mbetet e pandryshuar. .

Ligji i ruajtjes së ngarkesës duhet të zbatohet edhe në nivelin e atomit: prandaj, kur një grimcë e ngarkuar negativisht prodhohet në një reaksion atomik ose bërthamor, duhet të prodhohet edhe një ngarkesë pozitive.

Lexo më shumë
cfare-eshte-fizika
Fizikë
06/10/2022 nga Joer.al 0 Komente

Çfarë është fizika

Fizika (nga greqishtja phýsis = natyrë) është shkenca që studion fenomenet natyrore (duke përjashtuar ato që përfshijnë transformimet kimike të materies dhe proceset biologjike), për t’i përshkruar ato duke matur vetitë (ose sasitë) e tyre dhe duke vendosur midis këtyre marrëdhënieve matematikore ( ligjet).

Për të arritur këtë qëllim, fizika përdor një metodë hetimi të quajtur metodë eksperimentale, që bazohet në eksperimentin e riprodhueshëm (e zakonshme për shkencat e tjera si kimia dhe biologjia, e quajtur eksperimentale).

Metoda eksperimentale, e përshkruar nga Galileo Galilei (1564-1642), na lejon të interpretojmë shkaqet e fenomeneve përmes hipotezave të cilat, nëse konfirmohen në vlefshmërinë e tyre nga rezultatet e eksperimenteve, njihen si teori.

Zhvillimet e fizikës nga Galileo deri në fund të shekullit të 19-të bënë të mundur ndërtimin e themeleve të të ashtuquajturës fizikë klasike: ligjet dhe parimet që përshkruajnë lëvizjen e trupave dhe shkaqet (forcat) që e përcaktojnë atë, të përcaktuara. nga mekanika (në veçanti, nga I. Newton, 1642-1727), inkuadrimi i fenomeneve elektromagnetike përmes teorisë së elektromagnetizmit, zhvilluar nga J.C. Maxwell (1831-1879), ligjet në lidhje me fenomenet që lidhen me nxehtësinë dhe ligjet e optikës.

Me ardhjen e shekullit të njëzetë fillon e ashtuquajtura periudha e fizikës moderne. Qasja konceptuale e fizikës klasike pëson modifikime të thella, si pasojë nga njëra anë e përpunimit nga A. Einstein (1879-1955) të teorisë së relativitetit (e cila bën korrigjime në mekanikën klasike kur ndodhin shpejtësi që i afrohen asaj të dritës. ) dhe nga ana tjetër për formulimin e mekanikës kuantike, e cila interpreton dukuritë në nivelin atomik në bazë të nocionit të kuanteve të energjisë, të paraqitur nga M. Planck (1858-1947): në këndvështrimin kuantik, shkakësia deterministe, shtylla e klasikes teoritë fizike, sipas të cilave sjellja e një sistemi fizik mund të përcaktohet në mënyrë të përsosur duke u nisur nga kushtet fillestare të tij, i hapin rrugën probabilitetit.

Kohët e fundit, fizika ka zgjeruar më tej metodën e saj të hetimit në sisteme që më parë ishin lënë pas dore ose jashtë kufijve të saj zyrtarë, si p.sh., sistemet kaotike (të cilat nuk do të trajtohen këtu), sisteme me sjellje të paparashikueshme që hasen në fizikë. lëngjeve), por edhe në biologji dhe ekonomi.

Ka shumë shkenca që paraqesin pika pak a shumë të gjera kontakti me fizikën, duke ruajtur kufijtë e tyre autonome; ndër to ka astronomi, gjeologji, fizikë-kimi, biofizikë dhe gjeofizikë.

Tabela e mëposhtme tregon disiplinat kryesore të fizikës.

Studion ligjet që rregullojnë lëvizjen e trupave dhe ndahet në: kinematikë, e cila vendos konceptet thelbësore për përshkrimin e lëvizjes; dinamika, e cila studion shkaqet (forcat) që përcaktojnë lëvizjen; statike, e cila studion ekuilibrin e trupave.

Studion fenomenet e dritës, d.m.th ato që kanë të bëjnë me sjelljen e rrezatimeve që prekin syrin (rrezatimet optike) ose, në përgjithësi, ato që lidhen me sjelljen e të gjitha rrezatimeve elektromagnetike.

Studion tingujt, vetitë e tyre dhe mekanizmat e tyre të prodhimit, përhapjes, marrjes.

Studion kompleksin e dukurive që kanë të bëjnë me elektricitetin dhe magnetizmin.

Studion dukuritë që lidhen me gjenerimin, përhapjen dhe thithjen e nxehtësisë; Termodinamika është pjesë e termologjisë, e cila studion shndërrimet e nxehtësisë në forma të tjera të energjisë.

Studion sistemet e kuantizuara, domethënë sistemet në të cilat sasitë e konsideruara nuk mund të jenë pafundësisht të vogla, por janë gjithmonë shumëfisha të një sasie “diskrete”, ose “sa shumë”, e cila nuk mund të ndahet më tej.

Studion vetitë e sistemeve të përbëra nga një numër i madh grimcash në lëvizje të çrregullt, duke arritur të përcaktojë konfigurimet e tyre të mundshme duke llogaritur.

Studiojnë vetitë e atomeve.

Studion bërthamat atomike dhe reaksionet në të cilat ato përfshihen.

Studion përbërësit përfundimtarë të materies, si elektronet, neutronet, protonet, mesonet, kuarkët.

Studion kompleksin e dukurive që ndodhin kur trupat lëvizin me shpejtësi afër asaj të dritës; Brenda kësaj teorie formulohet parimi i ekuivalencës ndërmjet masës dhe energjisë, i cili, ndër të tjera, lejon shpjegimin e origjinës së energjisë së krijuar nga reaksionet e shkrirjes dhe të ndarjes bërthamore, përbën teorinë më të përgjithshme të gravitacionit.

Studion vetitë fizike të trupave të ngurtë (për shembull, elektrike, dielektrike, elastike, termike), me vëmendje të veçantë ndaj vetive të përbashkëta për grupe të mëdha substancash; përbën një bazë themelore për zhvillimin e elektronikës (për shembull, me studimin e saj të gjysmëpërçuesve)

Lexo më shumë