אנרגיה חופשית של הלמהולץ
אנרגיה חופשית של הלמהולץ היא מדד שעוזר לדעת כמה עבודה אפשר להוציא ממערכת בטמפרטורה קבועה. השם מגיע מהרמן פון הלמהולץ. הנוסחה היא F = U - T S. U היא האנרגיה הפנימית, כלומר כל האנרגיה בתוך המערכת. S היא האנטרופיה, כלומר מידה של אי־סדר. T היא הטמפרטורה. במצב שיווי משקל, כאשר הטמפרטורה קבועה, F הכי ...
פוטנציאלים תרמודינמיים
פוטנציאלים תרמודינמיים הם מספרים שמזכירים אנרגיה. הם עוזרים לדעת כמה עבודה אפשר להוציא ממערכת. דוגמאות נפוצות הן האנרגיה הפנימית, אנרגיה חופשית של למהולץ ואנרגיה חופשית של גיבס. מערכת מתוארת על ידי דברים כמו טמפרטורה (חום), לחץ (דחיפה לאחור), נפח (כמה מקום) ואנטרופיה (רמת אי־סדר). יש גם מספר החלקיק...
תהליך איזותרמי
תהליך איזותרמי הוא תהליך שבו הטמפרטורה נשארת קבועה. התהליך נע לאט. המערכת מחליפה חום עם מאגר חם כדי לשמור על הטמפרטורה. בתרשים לחץ, נפח, השטח מתחת לעקומה מייצג את העבודה. בגז אידיאלי, כשהנפח גדל, הלחץ קטן. אנרגיה פנימית היא האנרגיה שבתוך הגז. אם הטמפרטורה קבועה, האנרגיה הפנימית לא משתנה. החום שנכ...
חוק הס
חוק הס (Hess's law) אומר ששינוי החום בתגובה תלוי רק בתחילת ובסוף שלה. חום כאן זה אנתלפיה. אנתלפיה היא כמות החום במערכת. אפשר לחשב את השינוי הזה מההפרש בין אנתלפיות ההתהוות של המוצרים והמגיבים. אם ה-ΔH חיובי, התגובה סופגת חום. כל חוק על משוואה משפיע על ה-ΔH באותו האופן. אם מכפילים משוואה, מכפילים ג...
קירור-על
קירור-על הוא מצב שבו נוזל קר מאוד אבל לא קופא. לעתים אין בנוזל נקודות שמתחילות קרח. נקודות כאלה הן חלקיקי לכלוך או פגמים בכלי. בלי נקודות אלה, הנוזל יכול להישאר נוזלי גם בטמפרטורה נמוכה מאוד. כשהחומר מתחיל לעבור לקרח, נוצר שטח חדש עם אנרגיה יותר גבוהה. זה יכול למנוע התחלת הקפאה קטנה. לדוגמה: מים ...
גז ואן דר ואלס
גז ואן דר ואלס הוא מודל שמסביר איך גזים אמיתיים מתנהגים. המודל אומר ששני דברים חשובים: החלקיקים תופסים מקום (ב־b), והם נמשכים זה לזה (בעוצמה a). בגלל זה גז יכול להפוך לנוזל. יש נוסחה שמקשרת בין לחץ, נפח וטמפרטורה. היא מראה שיש טמפרטורה קריטית. טמפרטורה קריטית היא הערך שמעליו אין הבדל ברור בין גז לנ...
פונקציית חלוקה (פיזיקה)
פונקציית החלוקה (Z) עוזרת להבין כמה סביר שמערכת תהיה במצב מסוים. היא תלויה בטמפרטורה. טמפרטורה היא כמה חם המערכת. הגדרה: במערכת עם כמות חלקיקים וטמפרטורה קבועים מחברים את כל המצבים עם משקל שמקטין מצבים עם אנרגיה גבוהה. אנרגיה היא כמה "מלא" או פעיל מצב מסוים. המשקל הזה מבוסס על exp(-E/kT). k הוא ק...
קינטיקה כימית
קינטיקה כימית היא חקר כמה מהר תגובות כימיות קורות. קצב תגובה הוא כמה מהר חומר מתחלף בחומר אחר. חוק פעולת המסות אומר שריכוז החומרים משפיע על המהירות. מודדים ניסויית כמה מהר קורה שינוי. יש נוסחאות פשוטות לתגובות מהירות ואיטיות. אנרגיית שפעול היא הכוח שהחלקיקים צריכים כדי להתחיל להגיב. אם החומרים נוז...