קטגוריה: תרמודינמיקה

  • 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…

  • קרינת גוף שחור

    כל מה שרצית לדעת על קרינת גוף שחור:התפלגות זו מתוארת על ידי עקומה המתאימה עוצמת הקרינה (או למעשה צפיפות ההספק) הנפלטת על ידי הגוף לכל אורך גל או תדירות. הגרף המתאר את תלות עוצמת הקרינה בתדירות נקרא "ספקטרום קרינה של גוף שחור". למעשה, ניתן לפתח את משוואת פלנק מתוך פונקציית צפיפות האנרגיה   u (…

  • אנתלפיה

    כל מה שרצית לדעת על אנתלפיה:האנתלפיה היא הפוטנציאל התרמודינמי שהמשתנים הטבעיים שלו הם האנטרופיה, מספר החלקיקים והלחץ. חשיבותו העיקרית נובעת מכך שבתהליכים המתרחשים בלחץ קבוע, השינוי באנתלפיה נותן את כמות החום שזרמה אל המערכת (או ממנה, אם השינוי שלילי).רעיון האנתלפיה הוצג לראשונה ב־1875 על ידי ג'וסיה וילארד גיבס. אף על פי כן, גיבס לא השתמש…

  • נצילות

    כל מה שרצית לדעת על נצילות:נצילות היא היחס בין האנרגיה המתקבלת ביציאה ממערכת לבין האנרגיה הנכנסת אליה, והיא נמדדת באחוזים או בשבר עשרוני. המערכת יכולה להיות מכונה, מכשיר חשמלי, בעל חיים או תופעה טבעית כמו השמש. במערכת מכנית להעברת תנועה כדוגמת אופניים, האנרגיה שאנו משקיעים בסיבוב הדוושות לא מגיעה בשלמותה אל הגלגלים כיוון שחלק ממנה…

  • האנרגיה החופשית של גיבס

    כל מה שרצית לדעת על האנרגיה החופשית של גיבס:האנרגיה החופשית של גיבס היא מידת העבודה "החופשית" שניתן להפיק ממערכת סגורה כאשר הלחץ והטמפרטורה קבועים. תחת אילוצים אלו, היא מגיעה למינימום כאשר המערכת בשווי משקל. האנרגיה החופשית של גיבס היא אם-כן הפוטנציאל התרמודינמי שהמשתנים הטבעיים שלו הם הטמפרטורה והלחץ. מכיוון שבתגובות כימיות הטמפרטורה והלחץ הם בדרך…