7 Termofysik: Sammanfattning
Sammanfattning
Tryck
Tryck är förhållandet mellan kraft och area: \[ p = \frac{F}{A} \]
Pascals lag: Trycket i en vätska ökar med djupet, \[ p = p_0 + \rho gh \]
Arkimedes princip: Ett föremål i en vätska påverkas av en lyftkraft som är lika stor som tyngden av den vätskemängd som föremålet tränger undan, \[ F_0 = \rho V g \]
Gastryck i en behållare beror på att molekylerna stöter emot väggarna i behållaren.
Temperatur
Sambandet mellan absolut temperatur \(T\) och celsiustemperatur \(t\) ges av \(T = t + 273\).
Temperaturen \(T\) hos en gas hänger samman med den genomsnittliga kinetiska energin \( \displaystyle W_\text{k} = \frac{3}{2}kT \ \) hos molekylerna i gasen, där \(k\) är Boltzmanns konstant.
Tillståndslagen för gaser
Tillståndslagen för gaser: För en isolerad gasmängd är \( \displaystyle \frac{pV}{T} = \text{ konstant} \), där \(p\) är trycket, \(V\) är volymen och \(T\) absoluta temperaturen.
Värme
Värme är överföring av energi från ett system med hög temperatur till ett system med lägre temperatur.
Värme kan spridas genom strålning, strömning och ledning.
Specifik värmekapacitet
Specifik värmekapacitet för ett ämne ges av sambandet \[ Q = cm \Delta T \]
Värmekapaciteten för ett föremål ges av sambandet \[ Q = C \cdot \Delta T \]
Smältvärme och ångbildningsvärme för ett ämne är den värme per massenhet som behövs för att smälta resp. förånga ämnet när det är vid smältpunkten resp. kokpunkten, \[ Q = I_s \cdot m \quad \text{ respektive } Q = I_\text{å} \cdot m \]
Energikvalitet
Termofysikens andra lag: När vi använder energi, sjunker den totala energikvaliteten. När vi använder energi, går mikroskopisk ordning över i oordning. Entropin ökar.