פוטנציאל כימי
פוטנציאל כימי הוא כמה אנרגיה צריך כדי להוסיף חלקיק למערכת. אפשר לחשוב עליו כמו גובה שממנו משהו יכול לגלול. חלקיקים נעים מאזור שבו הפוטנציאל הכימי גבוה לאזור שבו הוא נמוך. זה דומה למולקולות שמתפזרות מאזור צפוף לאזור ריק. הן עושות זאת לבד, כי זה מצב פשוט ו"נוח" יותר. דוגמה פשוטה: כוס מים עם קוביות ק...
יחס איינשטיין
יחס איינשטיין נכתב על ידי אלברט איינשטיין ב-1905. הוא קשור לתנועה בראונית, תזוזה אקראית של חלקיקים זעירים. D הוא קבוע הדיפוזיה. זה מראה כמה החלקיקים מתפזרים. μ היא ניידות. היא אומרת כמה מהר חלקיקים זזים כשמפעילים כוח. k_B הוא קבוע בולצמן. T היא הטמפרטורה (בקלווין). בחשמל מוסיפים את המטען q. א...
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 ...
משוואת קלאוזיוס-קלפרון
משוואת קלאוזיוס-קלפרון מדברת על הקשר בין לחץ וטמפרטורה כשחומר משנה את מצבו. מצב צבירה זה אומר אם החומר הוא מוצק, נוזל או גז. בדיאגרמת פאזות מציירים טמפרטורה בצד ואילו לחץ למעלה. העקומות שמפרידות בין האזורים מראות מתי שתי פאזה יכולות להתקיים יחד. נקודות על העקומה נקראות עקומות דו־קיום. יש יחס פשוט ...
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...
החוק הראשון של התרמודינמיקה
החוק הראשון של התרמודינמיקה אומר שאנרגיה לא נעלמת. היא עוברת לצורת חום או לעבודה. השינוי באנרגיה הפנימית של מערכת הוא החום שנכנס פחות העבודה שהמערכת עשתה. אנרגיה פנימית זה הכל מהאנרגיה שבתוך החומר. כאשר המערכת מתרחבת, היא דוחפת החוצה. זה דורש עבודה. אם נפח המערכת גדל, העבודה שהמערכת מקבלת היא שליל...