المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
مسائل في زكاة الفطرة
2024-11-06
شروط الزكاة وما تجب فيه
2024-11-06
آفاق المستقبل في ضوء التحديات
2024-11-06
الروايات الفقهيّة من كتاب علي (عليه السلام) / حرمة الربا.
2024-11-06
تربية الماشية في ألمانيا
2024-11-06
أنواع الشهادة
2024-11-06

Transformationally introduced predicators
2024-08-13
العوازل
6-1-2016
Charge and Conducting Sphere I
7-8-2016
مــدى الـتزام الطبيب.
2-6-2016
Countable and Uncountable Nouns
2-4-2021
الجهر بالبسملة وحكم الزكاة
3-8-2016

Osmotic Pressure  
  
1182   04:17 مساءاً   date: 30-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 28


Read More
Date: 29-8-2016 906
Date: 7-8-2016 861
Date: 1-8-2016 811

Osmotic Pressure

Consider an ideal mixture of N0 monatomic molecules of type A and N2 monatomic molecules of type B in a volume V.

Figure 1.1

a) Calculate the free energy F(τ, V, N0, N1). Calculate the Gibbs potential G(τ, P, N0, N1). G is the Legendre transform of F with respect to V.

b) If N0 >> N1 the molecules of type A are called the solvent, and those of type B the solute. Consider two solutions with the same solvent (type A) and different concentrations of solute (type B molecules) separated by a partition through which solvent molecules can pass but solute molecules cannot (see Figure 1.1). There are N0 particles in volume V (or 2N0 in volume 2V), and N1 and N2 particles in volume V on the left and right of the membrane, respectively. Calculate the pressure difference across the membrane at a given temperature and volume. Assume that the concentrations of the solutions are small; i.e.,

and

SOLUTION

a) The free energy for a one-component ideal gas is

(1)

The Gibbs free energy

(2)

But G = G(τ, V, N), so (2) must be transformed:

(3)

If we have a mixture of two types of molecules with N0 and N1 particles each, we find for the thermodynamic potential of the mixture:

(4)

Therefore  The Gibbs potential of the mixture

(5)

where P0, P1 are partial pressures (P = P1 + P2) corresponding to particles A and B, respectively. So,

(6)

It can be seen that

namely

(7)

where N = N0 + N1.

b) To derive the pressure difference, we notice that for the system with a semipermeable membrane, only the chemical potentials of the solvent are equal, whereas the chemical potentials of the solute do not have to be (since they cannot penetrate through the membrane). We will write first the Gibbs free energy on the left and right of the membrane,  and  respectively. will be defined by (6), with P → PL, whereas

(8)

The chemical potentials of the solvent are given by

(9)

Equating μR = μL, we obtain

(10)

or

(11)

where we only take into account the first-order terms in the solute. If we also assume, which is usually the case, that the osmotic pressure is also small, i.e.,  we obtain, from (11),

(12)

where C1 and C2 are the concentrations of the solutes: C1N1/N0; C2N2/N0. Therefore, with the same accuracy, we arrive at the final formula:

(13)

A different derivation of this formula may be found in Landau and Lifshitz.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.