Se for deg en kollisjon av to klatter:
La oss regne ut bevegelsesmengden før og etter kollisjonen
$$ \textrm{Før: }~~~ 1 \frac{\textup m}{\textup s} \cdot 1 \textup{kg} + 0.5 \frac{\textup m}{\textup s} \cdot 1 \textup{kg} = 1.5 \frac{\textup {kg m}}{\textup s} $$
$$ \textrm{Etter: }~~~ 2 \frac{\textup m}{\textup s} \cdot 0.75 \textup{kg} = 1.5 \frac{\textup {kg m}}{\textup s} $$
Beregningen eksemplifiserer en bevaringslov i fysikk, nemlig at i fravær av eksterne krefter er bevegelsesmengden bevart. Ifølge wikipedia ble denne konservasjonsloven skrevet ned av John Wallis i 1670.
Hva med energien? Klattene har kinetisk energi før og etter. Men sammenlikner vi uttrykkene får vi ikke det samme:
I dag vet vi hva som har skjedd. Noe av energien har gått til andre former (varmeenergi, lyd, osv.), men dette er ikke helt åpenbart fra det man observerer. Selv om ideen om bevaring av noe livskraft-aktig har eksistert lenge, ble ikke en presis definisjon av bevaring av energi skrevet ned før langt ut på 1800-tallet.
Newton kjente ikke til at bevaring av energi var en greie. Stupid Newton.
At det sammenfaller med den industrielle revolusjonen er ikke tilfeldig. Gjennom utviklingen av damplokomotiver og andre snasne innretninger, ble det klart at varme, som tidligere stort sett ble brukt til å lage mat og smelte saker, kunne brukes til å gjøre nyttig arbeid! Men allikevel så det ut til å være noen begrensninger. F.eks. så det ut til at der hvor du kunne gjøre om nyttig “arbeid” til 100% varme (f.eks. ved å gnikke hendene dine sammen på en kald vinterdag), var det svært vanskelig å få til det motsatte. Å finne en fysisk teori som forklarte disse prosessene var den store fisken.
Jeg synes termofysikk er et interessant fag fordi man egentlig aldri skjønner det helt. Det tror jeg handler om flere ting. For det første omhandler temofysikk begreper som er veldig kjente for oss og som brukes veldig upresist i dagligtale: Energi, temperatur, trykk, kraft, varme, osv... Dermed kommer man inn i faget med masse bagasje og intuisjon som ikke nødvendigvis stemmer helt.
Fra HISY terapi sin Facebook-side: “Stimulerer din egen helbredelse og bygger opp energinettverket som vil styrke kropp og sinn. Du vil kunne bli fylt med lys og energi og kanskje føle deg lettere, og mer motivert i hverdagen. Hva gjør du for å øke energien din?”
For det andre er det et fag hvor matematikken kan se veldig enkel ut, men er vanskelig å sette opp og tolke riktig. Hvis det er ett grunnleggende fag jeg opplever at selv professorer i fysikk aldri blir helt enige om, så er det termofysikk. Arnold Sommerfeld oppsummerer faget bra:
Thermodynamics is a funny subject. The first time you go through it, you don't understand it at all. The second time you go through it, you think you understand it, except for one or two points. The third time you go through it, you know you don't understand it, but by that time you are so used to the subject, it doesn't bother you anymore..
Målet med denne introduksjonen til termofysikk er
(1) først å definere termofysikken gjennom dens lover,
(2) deretter introdusere konseptet ideell gass og diskutere hvilke egenskaper den har før vi
(3) går videre til å se på noen ulike prosesser en idell gass kan gjøre og endelig
(4) ser hvordan dette kan anvendes til å gjøre varme om til nyttig arbeid - som jo var hele motivasjonen bak termofysikken.
<aside> 💡 Dette dokumentet er ikke ferdig. Det kan inneholde feil og endringer vil skje.
</aside>