المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31


Soap Bubbles in Equilibrium  
  
1418   03:34 مساءاً   date: 4-9-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 31


Read More
Date: 29-8-2016 891
Date: 21-8-2016 1140
Date: 30-8-2016 1051

Soap Bubbles in Equilibrium

Two soap bubbles of radius R0 are connected by a thin “straw” of negligible volume compared to the volume of the bubbles (see Figure 1.1). The ambient pressure is Pa, the temperature is τ, and the surface tension coefficient is σ.

a) Is this system in stable equilibrium? What is the final state?

b) Calculate the entropy change between the final-state configuration and the configuration in Figure 1.1. Assume 2σ/R0 << Pa.

Figure 1.1

SOLUTION

a) The equilibrium is unstable. It is obvious from purely mechanical considerations that if the radius of one bubble decreases and the other increases, the pressure in the first bubble (which is inversely proportional to R0) will increase and that in the second bubble will decrease, leading to further changes in respective radii until the system becomes one bubble with radius R1 (see Figure 1.2). The same result can be obtained by considering the free energy of the system.

Figure 1.2

b) The free energy of the bubble consists of two parts: a volume part, which is just the free energy of a gas, and a surface part, which is associated with the surface tension:

(1)

The Gibbs free energy

(2)

The entropy change

where G1 is the potential of the system with one bubble and G0 is the potential of the initial configuration. We then find

(3)

where we used the fact that the number of particles did not change and q is the heat necessary to produce a unit area of the film:

So

(4)

We can eliminate R1 from the final result by using the following equations:

(5)

(6)

(7)

where the last equation represents the ideal gas law at constant temperature. This yields the equation

(8)

Solving this cubic equation in the small σ limit gives

(9)

Substituting (9) into (4) yields (in the same approximation)

(10)




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.