-
חוק האפס של התרמודינמיקה
כל מה שרצית לדעת על חוק האפס של התרמודינמיקה:חוק האפס של התרמודינמיקה הינו חוק פיזיקלי בסיסי, הקובע כי שני גופים, הנמצאים, כל אחד בנפרד, בשיווי-משקל תרמי עם גוף שלישי, נמצאים בשיווי-משקל תרמי האחד עם השני גם כן. בניסוח מתמטי יותר, יחס שיווי-המשקל התרמי הוא טרנזיטיבי. שיווי-משקל תרמי בין שתי מערכות הוא מצב שבו הפרמטר התרמודינמי…
-
החוק השלישי של התרמודינמיקה
כל מה שרצית לדעת על החוק השלישי של התרמודינמיקה:החוק השלישי של התרמודינמיקה הוא חוק פיזיקלי שנוסח בשנת 1906 על ידי ולטר נרנסט, וקובע שלכל התגובות הכוללות חומרים טהורים במצב מעובה (חומרים גבישים), האנטרופיה (מדד לחוסר הסדר במערכת) היא 0, בטמפרטורה 0 קלווין (האפס המוחלט) ובלחץ של 1 אטמוספירה. החוק השלישי של התרמודינמיקה מתקיים במערכות פיזיקליות…
-
החוק הראשון של התרמודינמיקה
כל מה שרצית לדעת על החוק הראשון של התרמודינמיקה:החוק הראשון של התרמודינמיקה הוא הכללה של חוק שימור האנרגיה שמוסיפה את האפשרות של שינוי באנרגיה של מערכת דרך מעבר חום אליה או ממנה, ולא רק דרך עבודה. בכך הוא מאפשר הרחבה של מושג שימור האנרגיה מתחום המכניקה הרגילה לתחום התרמודינמיקה. מבחינה אינטואיטיבית, החוק אומר שאנרגיה של…
-
תרמודינמיקה
כל מה שרצית לדעת על תרמודינמיקה:תרמודינמיקה היא ענף בפיזיקה הקלאסית, העוסק בחקר האנרגיה, התמורות שהיא עוברת בין מופעים שונים שלה והיכולת של אנרגיה לבצע עבודה. התרמודינמיקה מנסה להבין ולנתח את התמורות והאנרגיות ה'נסתרות' בחומר, כגון חוֹם ואנטרופיה, תמורות אשר אי אפשר להבחין בהן או למדוד אותן בעזרת התצפיות המקרוסקופיות. בעזרת נתונים מעטים וכלים פשוטים, מעניק…
-
תהליך ספונטני
כל מה שרצית לדעת על תהליך ספונטני:בתרמודינמיקה, תהליך ספונטני הוא שינוי בזמן של מערכת המתרחש ללא צורך השקעת אנרגיה במערכת. למשל: קרח שמפשיר בתוך כוס מים חמים, בושם שמפעפע בחדר, או ברזל שמחליד במגע עם אוויר.במהלך תגובה ספונטנית, האנטרופיה הכללית (של המערכת והסביבה) עולה. במקביל, המערכת משחררת אנרגיה חופשית, ונעה למצב נמוך יותר באנרגיה ויציב…
-
מצב מטסטבילי
כל מה שרצית לדעת על מצב מטסטבילי:בתרמודינמיקה, מצב מטסטבילי או מצב יציב למחצה הוא מצב במערכת תרמודינמית בעל זמן מחצית חיים קצר מאוד ביחס למצבים אחרים, יציבים, במערכת. האנרגיה של מצב מטסטבילי היא מינימום מקומי אך לא מינימום מוחלט של המערכת.בדוגמה יומיומית, מצב מטאסטבילי דומה לערמה לא יציבה של חפצים: הערמה עלולה ליפול עקב כל…
-
חוק החלוקה השווה
כל מה שרצית לדעת על חוק החלוקה השווה:בפיזיקה סטטיסטית, חוק החלוקה השווה (equipartition theorem) הוא חוק פיזיקלי האומר כי האנרגיה הפנימית במערכת מתחלקת באופן שווה בין כל דרגות החופש הריבועיות.האנרגיה הממוצעת לכל דרגת חופש: ⟨ U ⟩ = 1 2 K B T {\displaystyle \langle U\rangle ={\frac {1}{2}}K_{B}T} כאשר T הטמפרטורה של המערכת ו- …
-
התעבות
כל מה שרצית לדעת על התעבות:בפיזיקה, התעבות היא תהליך שבו עובר חומר ממצב צבירה גז למצב צבירה נוזל. התעבות מתרחשת בדרך כלל בעת קירור של הגז, אך גם בעת הפעלת לחץ על הגז.עבור כל חומר, טמפרטורת העיבוי זהה לטמפרטורת הרתיחה (מעבר מנוזל לגז), ותלויה באופי הקשר הכימי בין המולקולות בנוזל.ענן המורכב מטיפות מים זעירות נוצר…
-
אפקט ג'ול-תומסון
כל מה שרצית לדעת על אפקט ג'ול-תומסון:בתרמודינמיקה, אפקט ג'ול-תומסון מתאר את השינוי בטמפרטורה של גז או נוזל המתפשט אדיאבטית (ללא החלפת חום עם הסביבה) דרך נחיר או שסתום מלחץ גבוה ללחץ נמוך. כתוצאה מההתפשטות, הגז יתקרר או יתחמם בהתאם לדומיננטיות של כוחות המשיכה או הדחייה בין מולקולות הגז. בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספירי, כל הגזים מלבד…
-
פרדוקס גיבס
כל מה שרצית לדעת על פרדוקס גיבס:בתרמודינמיקה, פרדוקס גיבס (על שמו של ג'וסיה וילארד גיבס) הוא סתירה לכאורה, הנוצרת כאשר האנטרופיה במערכת מחושבת ללא התחשבות בחילופיות חלקיקים, זאת אומרת תוך התייחסות לתמורות של מצבים זהים כשונים. האנטרופיה המחושבת באופן כזה יוצרת ערך שאינו אקסטנסיבי, דבר המוביל לסתירה של החוק השני של התרמודינמיקה כפי שמוסבר בהמשך.הפרדוקס…