Thermodynamics

รายละเอียด

หมวดหลัก: หน้าแรก

หมวด: Content physics

เผยแพร่เมื่อ: วันพฤหัสบดี, 14 พฤษภาคม 2563 21:36

ฮิต: 818

อุณหพลศาสตร์

จากวิกิพีเดียสารานุกรมเสรี

 

 

ข้ามไปยังการนำทางข้ามไปที่การค้นหา

 

รุ่นสีข้อเขียนของเดิม 1824 เครื่องยนต์ร้อนการ์โนต์แสดงตัวร้อน (หม้อไอน้ำ), ร่างกายทำงาน (ระบบไอน้ำ) และร่างกายเย็น (น้ำ), จดหมายที่มีข้อความตามจุดหยุดในรอบการ์โนต์

อุณหพลศาสตร์
เครื่องยนต์ร้อน Carnotแบบคลาสสิก
สาขา[แสดง]
กฎหมาย[แสดง]
ระบบ[แสดง]
คุณสมบัติของระบบ[แสดง]
คุณสมบัติของวัสดุ[แสดง]
สมการ[แสดง]
ศักยภาพ[แสดง]
ประวัติศาสตร์ วัฒนธรรม [แสดง]
นักวิทยาศาสตร์[แสดง]
หนังสือ  ประเภท
โวลต์ เสื้อ อี

อุณหพลศาสตร์เป็นสาขาของฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับความร้อนและอุณหภูมิและความสัมพันธ์ของพวกเขาเพื่อพลังงาน , การทำงาน , การฉายรังสีและคุณสมบัติของเรื่อง พฤติกรรมของปริมาณเหล่านี้ถูกควบคุมโดยสี่กฎหมายของอุณหพลศาสตร์ซึ่งถ่ายทอดคำอธิบายเชิงปริมาณโดยใช้วัดได้ด้วยตาเปล่าปริมาณทางกายภาพแต่อาจจะอธิบายได้ในแง่ของกล้องจุลทรรศน์คนละโดยกลศาสตร์สถิติ อุณหพลศาสตร์ใช้กับหัวข้อที่หลากหลายในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมโดยเฉพาะเคมีกายภาพ , วิศวกรรมเคมีและวิศวกรรมเครื่องกลแต่ยังอยู่ในเขตซับซ้อนเท่าอุตุนิยมวิทยา

อดีตอุณหพลศาสตร์การพัฒนามาจากความปรารถนาที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของต้นเครื่องยนต์ไอน้ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านการทำงานของนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสนิโคลัสLéonard Sadi Carnot (1824) ที่เชื่อว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เป็นกุญแจสำคัญที่จะช่วยให้ฝรั่งเศสชนะโปเลียน ^[1]ฟิสิกส์สก็อตไอริชลอร์ดเคลวินเป็นคนแรกที่จะกำหนดคำนิยามสั้นของอุณหพลศาสตร์ในปี 1854 ^[2]ซึ่งกล่าวว่า "เทอร์โม-การเปลี่ยนแปลงเป็นเรื่องของความสัมพันธ์ของความร้อนแรงทำหน้าที่ระหว่างส่วนที่ต่อเนื่องกันของร่างกายและ ความสัมพันธ์ของความร้อนกับหน่วยงานไฟฟ้า "

การประยุกต์เริ่มต้นของอุณหพลศาสตร์กับเครื่องยนต์ความร้อนเชิงกลได้รับการขยายอย่างรวดเร็วเพื่อการศึกษาสารประกอบทางเคมีและปฏิกิริยาทางเคมี อุณหพลศาสตร์ทางเคมีศึกษาธรรมชาติของบทบาทของเอนโทรปีในกระบวนการของปฏิกิริยาเคมีและทำให้เกิดการขยายตัวและความรู้เกี่ยวกับสนามจำนวนมาก ^{[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]}สูตรอื่น ๆ ของอุณหพลศาสตร์เกิดขึ้น อุณหพลศาสตร์เชิงสถิติหรือกลศาสตร์เชิงสถิติเกี่ยวข้องกับสถิติการทำนายการเคลื่อนที่แบบรวมของอนุภาคจากพฤติกรรมกล้องจุลทรรศน์ ในปี 1909, คอนสแตนติCarathéodoryนำเสนอวิธีการทางคณิตศาสตร์อย่างหมดจดในจริงสูตรคำอธิบายมักจะเรียกว่าอุณหพลศาสตร์ทางเรขาคณิต

สารบัญ

• 1บทนำ
• 2ประวัติศาสตร์
• 3นิรุกติศาสตร์
• สาขาอุณหพลศาสตร์4สาขา
  • 4.1อุณหพลศาสตร์คลาสสิก
  • 4.2กลศาสตร์สถิติ
  • 4.3เคมีอุณหพลศาสตร์
  • 4.4อุณหพลศาสตร์ดุลยภาพ
• 5กฎของอุณหพลศาสตร์
  • 5.1กฎหมาย Zeroth
  • 5.2กฎข้อที่หนึ่ง
  • 5.3กฎหมายที่สอง
  • 5.4กฎหมายที่สาม
• 6รุ่นของระบบ
• 7รัฐและกระบวนการ
• 8เครื่องมือวัด
• 9ตัวแปรผัน
• 10ศักยภาพ
• 11สาขาที่สมัคร
• 12ดูเพิ่มเติม
  • 12.1รายการและระยะเวลา
• 13หมายเหตุ
• 14อ้างอิง
• 15อ่านเพิ่มเติม
• 16ลิงค์ภายนอก

การทดลองยิงแผ่นทองคำบางๆของ Rutherford

รายละเอียด

หมวดหลัก: หน้าแรก

หมวด: Content physics

เผยแพร่เมื่อ: วันอาทิตย์, 19 เมษายน 2563 20:45

ฮิต: 1783

 แบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ด หรือ แบบจำลองอะตอมแบบดาวเคราะห์

(lang-en|Rutherford model) คือแบบจำลอง[อะตอม]ที่คิดขึ้นโดย

[เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด] โดยแปลความจาก[การทดลองของไกเกอร์-มาร์สเดน]

ในปี ค.ศ. 1909 ซึ่งนำไปสู่การวิเคราะห์ปี 1911 ของรัทเทอร์ฟอร์ด ว่า

[แบบจำลองอะตอมของทอมสัน|แบบจำลองอะตอมแบบขนมปังลูกเกด]ของ

[เจ. เจ. ทอมสัน] นั้นไม่ถูกต้อง แบบจำลองใหม่ของรัทเทอร์ฟอร์ดสร้างขึ้นจาก

ผลลัพธ์จากการทดลอง มีคุณลักษณะใหม่คือมีประจุที่เกาะกลุ่มกันอย่างหนาแน่น

ตรงใจกลางภายในพื้นที่ขนาดเล็กมาก ๆ เมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือของอะตอม

ซึ่งเป็นจุดที่รวมของ[มวลอะตอม]เกือบทั้งหมดเอาไว้ (นั่นคือบริเวณ[นิวเคลียสอะตอม)

โครงสร้างอิเล็กตรอนของอะตอม เขาแทบไม่ได้พูดถึงแบบจำลองอะตอม

ก่อนหน้านี้ที่บอกถึงอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสในลักษณะเหมือนดาวเคราะห์โคจร

รอบดวงอาทิตย์ หรือวงแหวนรอบดาวเคราะห์ (เช่นดาวเสาร์) ความสนใจหลักของ

รัทเทอร์ฟอร์ดมุ่งไปที่มวลส่วนใหญ่ของอะตอมซึ่งอยู่ในแกนกลางที่เล็กมาก ๆ ทำให้

มองเห็นภาพแบบจำลองแบบดาวเคราะห์ได้ชัดเจนกว่าที่เคยเป็นมา เช่น แกนกลาง

เป็นพื้นที่บรรจุมวลส่วนใหญ่ของอะตอม ในลักษณะเดียวกับที่[ดวงอาทิตย์]เป็นมวล

ส่วนใหญ่ของ[ระบบสุริยะ] ในภายหลังแบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ดได้รับการ[แบบจำลอง

ของบอร์|ปรับแก้ให้ถูกต้องยิ่งขึ้น]โดย[นีลส์ บอร์]

การสลายให้กัมมันตภาพรังสี

รายละเอียด

หมวดหลัก: หน้าแรก

หมวด: Content physics

เผยแพร่เมื่อ: วันเสาร์, 02 พฤษภาคม 2563 13:52

ฮิต: 912

การสลายให้กัมันตภาพรังสี

          การสลายให้กัมมันตรังสี (อังกฤษ: radioactive decay) หรือ การสลายของนิวเคลียส หรือ กัมมันตภาพรังสี (อังกฤษ: nuclear decay หรือ radioactivity) เป็นกระบวนการที่ นิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร สูญเสียพลังงานจากการปลดปล่อยรังสี วัตถุใดที่ปลดปล่อยรังสีด้วยตัวเอง-เช่นอนุภาคแอลฟา, อนุภาคบีตา, รังสีแกมมา และ อิเล็กตรอนจากกระบวนการการแปลงภายใน วัตถุนั้นจะถูกเรียกว่ามี "กัมมันตรังสี"

         การสลายให้กัมมันตรังสีเป็นกระบวนการแบบสุ่ม(random) ที่ระดับอะตอมเดียว ในกระบวนการนั้น ตาม "ทฤษฎีควอนตัม" มันไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าเมื่อไรที่อะตอมหนึ่ง ๆ จะสลายตัว โอกาสที่อะตอมใดอะตอมหนึ่งจะสลายตัวไม่เคยเปลี่ยนแปลง คือว่า มันไม่สำคัญว่าอะตอมได้มีอยู่นานมาแล้วแค่ไหน อย่างไรก็ตาม สำหรับแหล่งสะสมขนาดใหญ่ของอะตอม อัตราการสลายตัวสำหรับแหล่งสะสมนั้นสามารถคำนวณได้จาก "ค่าคงที่การสลายตัว(λ)" ของมันที่ถูกวัดได้ในหน่วย ครั้ง/วินาที หรือคำนวณจากครึ่งชีวิต(t_1/2)ของมัน นี่คือพื้นฐานของเทคนิคการระบุวันที่ที่เรียกว่า radiometric dating หรือ radioactive dating 

         การสลายให้กัมมันตรังสีมีหลายประเภท การสลายหรือการสูญเสียพลังงานจากนิวเคลียส เกิดขึ้นเมื่ออะตอมที่มีนิวเคลียสประเภทหนึ่งที่เรียกว่า นิวไคลด์รังสีพ่อแม่ (parent nuclide) (หรือไอโซโทปรังสีพ่อแม่) แปลงเป็นอะตอมตัวหนึ่งที่มีนิวเคลียสตัวหนึ่งที่อยู่ในสถานะที่แตกต่างกัน หรือที่มีนิวเคลียสตัวหนึ่งที่มีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่แตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์นี้เรียกว่า "นิวไคลด์ลูก" (daughter nuclide) ในการสูญสลายบางครั้ง นิวไคลด์ของพ่อแม่และของลูกมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน จึงเป็นผลให้กระบวนการสลายตัวทำการผลิตอะตอมของธาตุที่แตกต่างกัน กระบวนการนี้เรียกว่า การแปรนิวเคลียส (nuclear transmutation)

กระบวนการสลายตัวครั้งแรกที่ถูกค้นพบเป็นการสลายให้อนุภาคแอลฟา, การสลายให้อนุภาคบีตาและการสลายตัวให้รังสีแกมมา

• การสลายให้อนุภาคแอลฟาจะเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสปลดปล่อยอนุภาคแอลฟาออกมา (นิวเคลียสของฮีเลียม) นี้เป็นกระบวนการที่พบมากที่สุดของการปลดปล่อยนิวคลีออน แต่ในรูปแบบที่หายากของการสลายตัวเช่นนิวเคลียสสามารถปลดปล่อยโปรตอน หรือในกรณีของการสลายตัวแบบของกลุ่มเช่นนิวเคลียสที่เฉพาะเจาะจงขององค์ประกอบอื่น ๆ
• การสลายให้อนุภาคบีตาเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสปล่อยอิเล็กตรอนหรือโพสิตรอนและนิวตริโน ในกระบวนการที่เปลี่ยนแปลงโปรตอนให้เป็นนิวตรอนหรือในทางตรงกันข้าม นิวเคลียสอาจจับยึดอิเล็กตรอนที่กำลังโคจรในวงรอบ ทำให้โปรตอนแปลงเป็นนิวตรอนในกระบวนการที่เรียกว่าการจับยึดอิเล็กตรอน ทั้งหมดของกระบวนการเหล่านี้ส่งผลในสิ่งที่รู้กันดีว่าเป็นการแปลงพันธ์นิวเคลียส
• การสลายให้รังสีแกมมาเป็นการสลายของนิวเคลียสของอะตอมในขณะที่มีการเปลี่ยนสถานะจากสถานะพลังงานสูงไปเป็นสถานะที่ต่ำกว่า แต่ก็อาจเกิดจากกระบวนการอื่น รังสีแกมมาเป็นการแผ่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงมาก ดังนั้นมันจึงประกอบด้วยโปรตอนพลังงานสูงหลายตัว รังสีแกมมาเป็นการแผ่รังสีแบบ ionization มันจึงมีอันตรายต่อชีวภาพ

         การสลายตัวหรือการสูญเสียพลังงานนี้ส่งผลให้อะตอมที่เป็น parent nuclide เปลี่ยนรูปไป กลายเป็นอะตอมอีกชนิดหนึ่งที่ต่างออกไป(ที่เรียกว่า daughter nuclide) ตัวอย่างเช่น อะตอมของ คาร์บอน-14 (C-14) (parent, ตัวตั้งต้น") แผ่รังสี และเปลี่ยนรูปกลายเป็น อะตอมของ ไนโตรเจน-14 (N-14) (daughter, ผลลัพธ์) กระบวนการนี้เกิดขึ้นแบบสุ่มในระดับของอะตอม จึงทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์ว่า อะตอมที่สังเกตจะสลายตัวเมื่อใด แต่ถ้าเป็นการสังเกตการณ์อะตอมในปริมาณมากแล้ว เราสามารถคาดการณ์อัตราการสลายตัวโดยเฉลี่ยได้(dN/dt)

หน่วยวัดรังสี

         หน่วยในระบบสากลหรือหน่วยเอสไอ (อังกฤษ:SI unit) ถูกใช้ในการวัดการแผ่รังสี มีหน่วยเป็น เบ็กเคอเรล (ฝรั่งเศส: becquerel (Bq)) ที่ตั้งชื่อให้เป็นเกียรติกับนักวิทยาศาสตร์นายอองตวน อองรี แบกแรล หนึ่งหน่วยเบ็กเคอเรลถูกกำหนดให้เป็นหนึ่งการแปลงร่าง (หรือการสลายตัวหรือการแตกตัว) ต่อวินาที

         การแผ่รังสีมีหน่วยเก่าเป็น คูรี (ฝรั่งเศส: curie (Ci)) ซึ่งถูกกำหนดแต่เดิมว่าเป็น "ปริมาณหรือมวลของสิ่งที่กระจายออกมาจากเรเดียมที่สมดุลกับหนึ่งกรัมของเรเดียม (ธาตุ)" วันนี้ หน่วยคูรีถูกกำหนดให้เป็นการแตกตัว 3.7×10¹⁰ ครั้งต่อวินาที เพื่อที่ว่า 1 คูรี (Ci) = 3.7×10¹⁰ Bq. เพื่อจุดประสงค์ด้านการป้องกันรังสี แม้ว่าคณะกรรมการกำกับดูแลด้านนิวเคลียร์ของสหรัฐจะอนุญาตให้มีการใช้หน่วยคูรีควบคู่ไปกับหน่วย SI ก็ตาม ฝ่ายอำนวยการหน่วยของการวัดแห่งสหภาพยุโรปกำหนดว่าการใช้หน่วยหน่วยคูรีสำหรับ "จุดประสงค์ด้านสุขภาพของประชาชน" 

-----------------------------

atomic modelของJ.J.Thomson

รายละเอียด

หมวดหลัก: หน้าแรก

หมวด: Content physics

เผยแพร่เมื่อ: วันอาทิตย์, 19 เมษายน 2563 15:04

ฮิต: 54

เซอร์ โจเซฟ จอห์น เจ. เจ. ทอมสัน (อังกฤษ: Sir Joseph John "J. J." Thomson, FRS;

18 ธันวาคม ค.ศ. 1856 - 30 สิงหาคม ค.ศ. 1940) เป็นนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษและผู้ได้รับรางวัล

โนเบลสาขาฟิสิกส์ ได้รับยกย่องในฐานะผู้ค้นพบอิเล็กตรอนและไอโซโทป และเป็นผู้ประดิษฐ์

เครื่องมือแมสสเปกโตรมิเตอร์ (mass spectrometer) ทอมสันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์

ในปี ค.ศ. 1906 จากการค้นพบอิเล็กตรอน และผลงานเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าในก๊าซ

ในปี  1895 หลังจากทอมสันได้ค้นพบอิเลคตรอน(จากการหาค่าประจุต่อมวลของ

อนุภาคในรังสีแคโทด)และเชื่อว่าอะตอมแบ่งแยกได้ โดยมีอิเลคตรอน เป็นส่วนประกอบ

หนึ่งของอะตอม  ทอมสันจึงสร้างแบบจำลองอะตอม ซึ่งแบบจำลองอะตอมของทอมสัน

จะมีลักษณะดังนี้

1. อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลม

2. เนื้ออะตอมส่วนใหญ่จะเป็นประจุไฟฟ้าบวกและมีประจุลบกระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอ

3. ภาวะปกติอะตอมจะเป็นกลางทางไฟฟ้า(มีประจุไฟฟ้าบวกเท่ากับประจุไฟฟ้าลบ)

4. ภาวะปกติอิเลคตรอนจะอยู่นิ่งในอะตอม

อย่างไรก็ตามแบบจำลองอะตอมของทอมสัน มีข้อบกพร่องอยู่หลาย ประการ เช่น

1.ไม่สามารถอธิบายได้ว่าประจุไฟฟ้าบวกยึดกันอยู่ได้อย่างไรทั้งๆที่มีแรงผลักทางคูลอบ์มซึ่งกันและกัน

2.ไม่สามารถอธิบายการเกิดสเปกตรัมได้

3.ธาตุนีออน(Neon)ซึ่งมีอิเลคตรอน 10 ตัว ธาตุโซเดียม(Na)มีอิเลคตรอน 11 ตัวการจัดเรียงตัว

ของอะตอมก็น่าจะคล้ายๆกันแต่ทำไมอิเลคตรอนตัวที่ 11 ของโซเดียมจึงหลุดจากอะตอมได้ง่าย

กว่าอิเลคตรอนตัวที่ 10 ของธาตุนีออน

4.อธิบายไม่ได้ว่าทำไมโซเดียมจึงทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นๆได้ดีกว่านีออนทั้งๆที่การจัด

เรียงตัวของอะตอมคล้ายๆกัน

--------------------------------