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
زكاة الغنم
2024-11-05
زكاة الغلات
2024-11-05
تربية أنواع ماشية اللحم
2024-11-05
زكاة الذهب والفضة
2024-11-05
ماشية اللحم في الولايات المتحدة الأمريكية
2024-11-05
أوجه الاستعانة بالخبير
2024-11-05


Ideal Gases  
  
1579   03:27 مساءاً   date: 1-1-2017
Author : Professor John W. Norbury
Book or Source : ELEMENTARY MECHANICS & THERMODYNAMICS
Page and Part : p 226


Read More
Date: 16-9-2020 1501
Date: 24-5-2016 1732
Date: 1-1-2017 1225

Ideal Gases

One of the most fundamental properties of any macroscopic system is the so-called equation of state. This is the equation that specifies the exact relation between pressure p, volume V , and temperature T for a substance. The equation of state for a gas is very different to the equation of state of a liquid. Actually there is a giant accelerator, called the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) currently under construction at Brookhaven National Laboratory on Long Island. This accelerator will collide heavy nuclei into each other at extremely high energies. One of the main aims is to determine the nuclear matter equation of state at very high temperatures and densities, simulating the early universe. Now it turns out that most gases obey a simple equation of state called the ideal gas law

where p is the pressure, V is the volume, T is the temperature (in oK), n is the number of moles of the gas and R is the so called gas constant with the value

Recall that the number of molecules is given by N = nNA where n is the number of moles. Thus  and define Boltzmann's constant

where an electron volt is defined as

Thus the ideal gas law is also often written as

where N is the total number of molecules.

The ideal gas law embodies exactly the properties we expect of a gas:

1) If the volume V is held constant, then the pressure p increases as temperature T increases.

2) If the pressure p is held constant, then as T increases, p increases.

3) If the temperature T is held constant, then as p increases, V decreases.

Work Done by an Ideal Gas

The equation of state can be represented on a graph of pressure vs. volume, often called a pV diagram. Remember an equation of state is an equation relating the three variables p, V , T. A pV diagram takes care of two variables. The third variable T represents different lines on the pV diagram. These difference lines are called isotherms (meaning same temperature).  For fixed T (say 310 K) the pressure is inversely proportional to volume as specified in the ideal gas law.  Would look different for an equation of state different from the ideal gas law.

Example What is the work done by any gas (ideal or not) at constant volume (isometric) ?

Solution If Vi = Vf then

which is obvious when we think of the piston in the previous chapter. If the volume does not change then the piston doesn't move and the work is zero.

Example Derive a formula for the work done by any gas (ideal or not) which expands isobarically (i.e. at constant pressure).

Solution If p is a constant it can be taken outside the integral, giving

Example Derive a formula for the work done by a gas when it expands isothermally (i.e. at constant temperature).

Solution The work done by an expanding gas is given by

But this time the pressure changes. For an ideal gas we have  giving




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.