กระบวนการอะเดียแบติกและขอบเขต (อุณหพลศาสตร์)

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง กระบวนการอะเดียแบติกและขอบเขต (อุณหพลศาสตร์)

กระบวนการอะเดียแบติก vs. ขอบเขต (อุณหพลศาสตร์)

กระบวนการอะเดียแบติก ในทางอุณหพลศาสตร์คือกระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อนเข้าและออกจากระบบ กระบวนการอะเดียแบติกที่ผันกลับได้จะเรียกว่ากระบวนการไอเซนโทรปิก กระบวนการที่จะเรียกว่าเป็นกระบวนการอะเดียแบติกนั้นจะเกิดขึ้นได้เมื่อการเปลี่ยนแปลงนั้นรวดเร็วจนความร้อนไม่สามารถถ่ายเทระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อมได้ทัน กระบวนการอะเดียแบติกกับกระบวนการไอโซเทอร์มอล คือ กระบวนการไอโซเทอร์มอลจะเกิดขึ้นได้เมื่อการเปลี่ยนแปลงเกิดได้ช้ามากจนความร้อนเปลี่ยนแปลงไปเป็นพลังงานในรูปอื่นโดยการทำงานของร. right ในทางอุณหพลศาสตร์ ขอบเขต หมายถึงบริเวณที่ล้อมรอบพื้นที่เชิงปริมาณของสิ่ง ๆ หนึ่งเอาไว้ โดยขอบเขตนี้จะเป็นขอบเขตที่มีปรากฏอยู่จริงหรือโดยจินตนาการก็ได้ และปริมาณต่าง ๆ เช่น ความร้อน มวล หรืองาน สามารถไหลผ่านขอบเขตเหล่านี้ได้ หรืออาจจะสรุปสั้น ๆ ได้ว่า ขอบเขตคือเส้นแบ่งระหว่างระบบ และ สิ่งแวดล้อมนั่นเอง ขอบเขตนี้อาจจะถูกกำหนดให้เป็นอะเดียบาติก ไอโซเทอร์มอล ฯลฯ ก็ได้ อีกทั้งยังอาจจะเป็นขอบเขตที่เคลื่อนที่ไม่ได้ หรือเคลื่อนที่ได้ก็ได้ โดยพื้นฐานแล้ว ขอบเขตจะเขียนด้วยเส้นประล้อมรอบปริมาณของบางสิ่งที่สนใจ หรือที่เรียกว่า "ระบบ" ซึ่งจะถูกศึกษาการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในของมัน อะไรก็ตามที่ไหลเข้ามาในระบบจะก่อนให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในซึ่งสามารถคำนวณได้ตามหลักการของกฎทรงพลังงาน ระบบนี้อาจจะเป็นเพียงอะตอมหนึ่งอะตอมที่สั่นฟ้องกับพลังงานดั่งที่มักซ์ พลังค์ได้นิยามเอาไว้ใน พ.ศ. 2443 หรือ เป็นไอน้ำหรืออากาศในเครื่องจักรไอน้ำ ตามที่ซาดี การ์โนต์ นิยามไว้ในปี พ.ศ. 2367 หรืออาจจะเป็นพายุไต้ฝุ่นตามทฤษฎีของเคอร์รี เอ็มมานูเอลที่ถูกสร้างใน พ.ศ. 2529 หรืออาจจะเป็นเพียงนิวไคลด์ ในระบบควาร์ก ตามทฤษฎีอุณหพลศาสตร์ ควอนตัม สำหรับในเครื่องยนต์ ขอบเขตเคลื่อนที่ไม่ได้คือการที่ลูกสูบถูกยึดตรึง อันเป็นช่วงที่กระบวนการปริมาตรคงที่เกิดขึ้น และในเครื่องยนต์เดียวกัน การเคลื่อนที่ของขอบเขตคือการเคลื่อนที่ขึ้น-ลงของลูกสูบนั่นเอง สำหรับในระบบปิด (ระบบที่ไม่ยอมให้เกิดการถ่ายเทมวลสาร) ขอบเขตของระบบเป็นสิ่งที่มีอยู่จริง ในขณะที่ระบบเปิด (ยอมให้มีการถ่ายเทมวลสาร) ขอบเขตมักจะมาจากการสร้างในจินตนาการ.

อะตอม

อะตอม (άτομον; Atom) คือหน่วยพื้นฐานของสสาร ประกอบด้วยส่วนของนิวเคลียสที่หนาแน่นมากอยู่ตรงศูนย์กลาง ล้อมรอบด้วยกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกกับนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า (ยกเว้นในกรณีของ ไฮโดรเจน-1 ซึ่งเป็นนิวไคลด์ชนิดเดียวที่เสถียรโดยไม่มีนิวตรอนเลย) อิเล็กตรอนของอะตอมถูกดึงดูดอยู่กับนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน กลุ่มของอะตอมสามารถดึงดูดกันและกันก่อตัวเป็นโมเลกุลได้ อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากันจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า มิฉะนั้นแล้วมันอาจมีประจุเป็นบวก (เพราะขาดอิเล็กตรอน) หรือลบ (เพราะมีอิเล็กตรอนเกิน) ซึ่งเรียกว่า ไอออน เราจัดประเภทของอะตอมด้วยจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียส จำนวนโปรตอนเป็นตัวบ่งบอกชนิดของธาตุเคมี และจำนวนนิวตรอนบ่งบอกชนิดไอโซโทปของธาตุนั้น "อะตอม" มาจากภาษากรีกว่า ἄτομος/átomos, α-τεμνω ซึ่งหมายความว่า ไม่สามารถแบ่งได้อีกต่อไป หลักการของอะตอมในฐานะส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของสสารที่ไม่สามารถแบ่งได้อีกต่อไปถูกเสนอขึ้นครั้งแรกโดยนักปรัชญาชาวอินเดียและนักปรัชญาชาวกรีก ซึ่งจะตรงกันข้ามกับปรัชญาอีกสายหนึ่งที่เชื่อว่าสสารสามารถแบ่งแยกได้ไปเรื่อยๆ โดยไม่มีสิ้นสุด (คล้ายกับปัญหา discrete หรือ continuum) ในคริสต์ศตวรรษที่ 17-18 นักเคมีเริ่มวางแนวคิดทางกายภาพจากหลักการนี้โดยแสดงให้เห็นว่าวัตถุหนึ่งๆ ควรจะประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีกต่อไป ระหว่างช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ค้นพบส่วนประกอบย่อยของอะตอมและโครงสร้างภายในของอะตอม ซึ่งเป็นการแสดงว่า "อะตอม" ที่ค้นพบตั้งแต่แรกยังสามารถแบ่งแยกได้อีก และไม่ใช่ "อะตอม" ในความหมายที่ตั้งมาแต่แรก กลศาสตร์ควอนตัมเป็นทฤษฎีที่สามารถนำมาใช้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอะตอมได้เป็นผลสำเร็จ ตามความเข้าใจในปัจจุบัน อะตอมเป็นวัตถุขนาดเล็กที่มีมวลน้อยมาก เราสามารถสังเกตการณ์อะตอมเดี่ยวๆ ได้โดยอาศัยเครื่องมือพิเศษ เช่น กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์ มวลประมาณ 99.9% ของอะตอมกระจุกรวมกันอยู่ในนิวเคลียสไอโซโทปส่วนมากมีนิวคลีออนมากกว่าอิเล็กตรอน ในกรณีของ ไฮโดรเจน-1 ซึ่งมีอิเล็กตรอนและนิวคลีออนเดี่ยวอย่างละ 1 ตัว มีโปรตอนอยู่ \begin\frac \approx 0.9995\end, หรือ 99.95% ของมวลอะตอมทั้งหมด โดยมีโปรตอนและนิวตรอนเป็นมวลที่เหลือประมาณเท่า ๆ กัน ธาตุแต่ละตัวจะมีอย่างน้อยหนึ่งไอโซโทปที่มีนิวเคลียสซึ่งไม่เสถียรและเกิดการเสื่อมสลายโดยการแผ่รังสี ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการแปรนิวเคลียสที่ทำให้จำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสเปลี่ยนแปลงไป อิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอมจะมีระดับพลังงานที่เสถียรอยู่จำนวนหนึ่งในลักษณะของวงโคจรอะตอม และสามารถเปลี่ยนแปลงระดับไปมาระหว่างกันได้โดยการดูดซับหรือปลดปล่อยโฟตอนที่สอดคล้องกับระดับพลังงานที่ต่างกัน อิเล็กตรอนเหล่านี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ และมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอม แนวคิดที่ว่าสสารประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ ไม่ต่อเนื่องกันและไม่สามารถแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนที่เล็กไปได้อีก เกิดขึ้นมานับเป็นพันปีแล้ว แนวคิดเหล่านี้มีรากฐานอยู่บนการให้เหตุผลทางปรัชญา นักปรัชญาได้เรียกการศึกษาด้านนี้ว่า ปรัชญาธรรมชาติ (Natural Philosophy) จนถึงยุคหลังจากเซอร์ ไอแซค นิวตัน จึงได้มีการบัญญัติศัพท์คำว่า 'วิทยาศาสตร์' (Science) เกิดขึ้น (นิวตันเรียกตัวเองว่าเป็น นักปรัชญาธรรมชาติ (natural philosopher)) ทดลองและการสังเกตการณ์ ธรรมชาติของอะตอม ของนักปรัชญาธรรมชาติ (นักวิทยาศาสตร์) ทำให้เกิดการค้นพบใหม่ ๆ มากมาย การอ้างอิงถึงแนวคิดอะตอมยุคแรก ๆ สืบย้อนไปได้ถึงยุคอินเดียโบราณในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาล โดยปรากฏครั้งแรกในศาสนาเชน สำนักศึกษานยายะและไวเศษิกะได้พัฒนาทฤษฎีให้ละเอียดลึกซึ้งขึ้นว่าอะตอมประกอบกันกลายเป็นวัตถุที่ซับซ้อนกว่าได้อย่างไร ทางด้านตะวันตก การอ้างอิงถึงอะตอมเริ่มขึ้นหนึ่งศตวรรษหลังจากนั้นโดยลิวคิพพุส (Leucippus) ซึ่งต่อมาศิษย์ของเขาคือ ดีโมครีตุส ได้นำแนวคิดของเขามาจัดระเบียบให้ดียิ่งขึ้น ราว 450 ปีก่อนคริสตกาล ดีโมครีตุสกำหนดคำว่า átomos (ἄτομος) ขึ้น ซึ่งมีความหมายว่า "ตัดแยกไม่ได้" หรือ "ชิ้นส่วนของสสารที่เล็กที่สุดไม่อาจแบ่งแยกได้อีก" เมื่อแรกที่ จอห์น ดาลตัน ตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับอะตอม นักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นเข้าใจว่า 'อะตอม' ที่ค้นพบนั้นไม่สามารถแบ่งแยกได้อีกแล้ว ถึงแม้ต่อมาจะได้มีการค้นพบว่า 'อะตอม' ยังประกอบไปด้วย โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน แต่นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันก็ยังคงใช้คำเดิมที่ดีโมครีตุสบัญญัติเอาไว้ ลัทธินิยมคอร์พัสคิวลาร์ (Corpuscularianism) ที่เสนอโดยนักเล่นแร่แปรธาตุในคริสต์ศตวรรษที่ 13 ซูโด-กีเบอร์ (Pseudo-Geber) หรือบางครั้งก็เรียกกันว่า พอลแห่งทารันโท แนวคิดนี้กล่าวว่าวัตถุทางกายภาพทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาคขนาดละเอียดเรียกว่า คอร์พัสเคิล (corpuscle) เป็นชั้นภายในและภายนอก แนวคิดนี้คล้ายคลึงกับทฤษฎีอะตอม ยกเว้นว่าอะตอมนั้นไม่ควรจะแบ่งต่อไปได้อีกแล้ว ขณะที่คอร์พัสเคิลนั้นยังสามารถแบ่งได้อีกในหลักการ ตัวอย่างตามวิธีนี้คือ เราสามารถแทรกปรอทเข้าไปในโลหะอื่นและเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในของมันได้ แนวคิดนิยมคอร์พัสคิวลาร์อยู่ยั่งยืนยงเป็นทฤษฎีหลักตลอดเวลาหลายร้อยปีต่อมา ในปี..

กระบวนการอะเดียแบติกและอะตอม · ขอบเขต (อุณหพลศาสตร์)และอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

อุณหพลศาสตร์

แผนภาพระบบอุณหพลศาสตร์ทั่วไป แสดงพลังงานขาเข้าจากแหล่งความร้อน (หม้อน้ำ) ทางด้านซ้าย และพลังงานขาออกไปยังฮีทซิงค์ (คอนเดนเซอร์) ทางด้านขวา ในกรณีนี้มีงานเกิดขึ้นจากการทำงานของกระบอกสูบ อุณหพลศาสตร์ (/อุน-หะ-พะ-ละ-สาด/ หรือ /อุน-หะ-พน-ละ-สาด/) หรือ เทอร์โมไดนามิกส์ (Thermodynamics; มาจากภาษากรีก thermos.

กระบวนการอะเดียแบติกและอุณหพลศาสตร์ · ขอบเขต (อุณหพลศาสตร์)และอุณหพลศาสตร์ · ดูเพิ่มเติม »

ความร้อน

ในทางฟิสิกส์ ความร้อน (ใช้สัญลักษณ์ว่า Q) หมายถึง พลังงานที่ถ่ายเทจากสสารหรือระบบหนึ่งไปยังสสารหรือระบบอื่นโดยอาศัยความแตกต่างของอุณหภูมิ ในทางอุณหพลศาสตร์จะใช้ปริมาณ TdS ในการวัดปริมาณความร้อน ซึ่งมีความหมายถึง อุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุ (T) คูณกับอัตราการเพิ่มของเอนโทรปีในระบบเมื่อวัดที่พื้นผิวของวัตถุ ความร้อนสามารถไหลผ่านจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า หากต้องการให้ความร้อนถ่ายเทไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิเท่ากันหรือสูงกว่าจะทำได้ก็ต่อเมื่อใช้ปั๊มความร้อนเท่านั้น การสร้างแหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงสามารถทำได้จากปฏิกิริยาเคมี (เช่นการเผาไหม้) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (เช่นฟิวชันในดวงอาทิตย์) การเคลื่อนที่ของอนุภาคแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นเตาไฟฟ้า) หรือการเคลื่อนที่ทางกล (เช่นการเสียดสี) โดยที่อุณหภูมิเป็นหน่วยวัดปริมาณของพลังงานภายในหรือเอนทาลปี ซึ่งเป็นพื้นฐานที่ส่งผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อนของวัตถุนั้นๆ ความร้อนสามารถถ่ายเทระหว่างวัตถุได้สามวิธีคือ การแผ่รังสี การนำความร้อน และการพาความร้อน นอกจากนี้มีกระบวนการถ่ายเทความร้อนอีกแบบหนึ่งคือ ความร้อนแฝง ซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการเปลี่ยนแปลงสถานะ เช่น จากของแข็งเป็นของเหลว หรือจากของเหลวเป็นก๊าซ เป็นต้น.

กระบวนการอะเดียแบติกและความร้อน · ขอบเขต (อุณหพลศาสตร์)และความร้อน · ดูเพิ่มเติม »