Fasediagram for H2O

                                    

Der findes 3 faser som du skal kende til. De 3 faser er fast form, flydende og gas. Der findes dog også en fjerde fase kaldet plasma. Plasma findes kun ved ekstremt høje temperaturer, og findes derfor ikke her på jorden.

H2O går igennem 3 faser. Når det er is, er det i den faste form, og når det er vand er det i flydende form à overgangen mellem de 2 sker ved det, som kaldes for smeltepunktet. For H2O er smeltepunktet 0 grader celsius. 

Det absolutte 0 punkt for vand er 0 kelvin, som oversat til celsius er -273 ̊. Ved denne temperatur ligger alle molekyler fuldstændig stille. Ved 273 (0 ̊)kelvin går molekylerne fra at ligge stille til at kunne være i bevægelse. Ved 373 kelvin (100 ̊) går vandet fra flydende form til gasform, og molekylerne vibrerer og bliver nærmest ”ustyrlige”

Så man kan sige, at jo højere en temperatur H20 har, jo mere vibrerer molekylerne. På samme måde kan man sige, at jo lavere en temperatur H2O har, jo mere ”slapper molekylerne af” og ligger stille.

For at gå fra fast form (is) til flydende form (vand) skal der bruges noget energi til at bryde de elektriske bindinger imellem molekylerne. Den mængde energi, der skal bruges for at smelte 1 kg is, kaldes for is' specifikke smeltevarme.

Faseændring sker når temperaturen af isen er steget til 0 grader, og på dette punkt vil mere energi ikke opvarme isen længere, men bare smelte isen i stedet. Faseændringen fra flydende til gas eller vand til damp gælder det samme.

Formel for smeltning og fordampning: Ls = ∆E / M (s ved smeltning og f ved fordampning)

                                         

Energi

Energi. Vi har alle hørt udtrykket før, men hvad er egentlig forklaringen på ordet? Det kan være svært at definere.
Der er flere forskellige typer energi.


Termisk energi
Kemisk energi
Elektrisk energi
Mekanisk energi
Kerne energi
Stråle energi
Magnetisk energi
Lys energi
Lyd energi
Elastisk energi
Vind energi

Alle disse energiformer kan opdeles i to hovedgrupper. Den første er potentiel energi, som betyder, at det er en beliggenheds energi - altså at det er en form for "oplaget" energi. Den anden energiform er kinetisk energi, som betyder, at der er et legeme med en vis masse, som er i bevægelse - altså bevægelses energi.

For at udregne den kinetiske energi på et legeme i en lineær bevægelse bruges denne formel:



For at udregne den kinetiske energi på et legeme i en roterende bevægelse bruges denne formel



De nævnte energiformer er fundamentale, fordi de er forbundet med grundlæggende fysiske bevarelses love og vekselvirkninger. Dette gør det muligt for hver en energiform at angive ligninger, som forbinder den med andre fysiske størrelser som masse, temperatur, beliggenhed, hastighed, elektrisk feltstyrke og elektrisk ladning.
Loven om energiens bevarelse kaldes termodynamikkens hovedsætning:
ΔU = Q+W

Fysik og farver

Vi ved, at lysets bølgelængder hos os optages som forskellige farver. De farver vi opfatter, afhænger altså af lysets bølgelængde.
Rødlige nuancer er dem med de længste bølgelængder, mens de violette og blå farver er dem med de korteste bølgelængder. Herunder ses en farveskala, hvor farverne til venstre har de længste bølgelængder. Jo mere man bevæger sig til højre op ad skalaen jo kortere bliver bølgelængden på farven. Bølgelængden af synligt lys ligger i intervallet fra ca. 380 nano meter til ca. 740 nano meter.

Sprogbrug i fysikkens verden

For at kunne lave beregninger med stoffer, skal man kunne stoffets densitet. Et stofs densitet = massefylden. Den kan bestemmes ved at veje en vis mængde af stoffet og bestemme stofmængdens rumfang. Densiteten udregnes således

Densitet = masse/rumfang

I stedet for at bruge lange betegnelser bruger man i fysikkens verden bare et enkelt bogstav. Således kommer 

ligningen til at hedde.

Ƿ = m/V

m = masse

V = rumfang (volumen)

Ƿ = densitet

Størrelse	Enhed	Enhedens symbol
Længde	meter	m
Masse	kilogram	kg
Tid	sekund	s
Elektrisk strøm	ampere	A
Termodynamisk temperatur	kelvin	K
Rumfang	kubikmeter	m3
Effekt	watt	W

Kosmologi

Kosmologi er læren om universets opbygning og udvikling. Kosmologi beskæftiger sig med universets opståen og hvad der vil ske med universet i fremtiden. En af de mest berømte kosmologiske gåder handler om, hvorfor nattehimlen er mørk, hvis der er uendelig mange stjerner til at lyse den op. Det kaldes for Olbers paradoks. Kosmologier kan dateres tilbage til 500-tallet f.v.t.

Indenfor moderne kosmologi er den grundlæggende iagttagelse, at galakserne fjernede sig fra os, og at det skete med hastigheder, der voksede med deres afstand. Dette betyder, at galakserne må have været tættere på hinanden i fortiden. Jo mindre plads universets energi havde, jo varmere var det. Det betyder, at det tidlige univers var mange milliarder grader varmt.

For få år siden blev astronomernes verdensbillede af universet væltet, da man opdagede tilstedeværelsen af mørk energi og mørkt stof i rummet. Man ved nu, at universet ikke kun består af de synlige himmellegemer (dvs. planter, galakser og stjerner), men at 70 % af universets energi er mørk energi, og at 25 % af alt derude er mørkt stof. Til dato ved ingen helt, hvad den mørke energi og det mørke stof er.

Man ved, at når en stjerne eksploderer og dør, bliver stofferne skudt ud i universet som store skyer af støv og gas. Når støvet samler sig, bliver det efterhånden til klumper og dernæst til nye stjerner og planeter. Ved at kombinere observationer af kosmisk støv i rummet og forsøg i laboratoriet, kan forskere opklare, hvad støv består af, og hvordan det bliver til nye planeter – og muligvis nyt liv.

Atomet

Når man fortæller om atomet, er et også meget relevant at inddrage det periodiske system, da det nummer atomet har i det periodiske system svarer til det antal protoner, der findes i kernen i atomet.
I det periodiske system finder vi alle de kendte grundstoffer. Grundstofferne i det periodiske system er ordnet i perioder (vandrette rækker) og hovedgrupper (lodrettede søjler). Grundstoffer i den samme gruppe har kemiske egenskaber, som ligner hinanden. I de vandrette perioder har grundstofferne samme antal skaller som deres elektroner.
Vi har hovedgrupperne fra 1 til 8. I hovedgruppe 1 er der 1 elektron i den yderste skal, og i hovedgruppe 2 er der 2 elektroner i den yderste skal. Sådan fortsætter det indtil hovedgruppe 8, hvor der også er 8 elektroner i den yderste skal (helium er dog en undtagelse, da den kun har 2 elektroner).

Fysikkens historie

Middelalderen:

Aristoteles er en af de mest kendte græske filosoffer. Han forsøgte at give en fysik forklaring på de fænomener, han iagttog. Ifølge ham bestod verden af 4 elementer: jord, vand, luft og ild. Han fik dette bekræftet ved at iagttage forbrændingen af ild. Jordkloden blev betragtet som universets centrum.
Himmellegemerne blev betragtet som et femte element og blev kaldt æteren. I middelalderen blev verdensbilledet ikke baseret på systematiske eksperimenter, men af en mere spekulativ karakter.

Klassisk (500-600 år siden):

I den klassiske tid lavede man mange observationer. Tycho Brahe udviklede en teori om, at solen kredsede om jorden, men at de øvrige planeter kredsede om solen. Galileo Galilei brød med den spekulative side af fysikken. For ham kunne videnskab kun baseres på eksperimenter og observationer.  Galilei har udtalt et af de mest berømte citater indenfor fysikkens verden:

Mål det, der er måleligt, og gør det, der ikke er måleligt, måleligt.

I den klassiske tid blev kikkerten opfundet. Galilei opdagede, at der var bjerge på månen og pletter på solen. Med Galilei’s observation blev universet større end nogensinde før. Kopernikus arbejdede med at måle året og månederne ud fra observationer af de forskellige planeter.
Newtons udviklede gravitationsloven – det gik ud på at jorden påvirkede månen med en tiltrækningskraft, og at denne kraft fastholdt månen i sin bane.

Moderne

Niels Bohr udviklede kvantemekanikken. Det vil sige noget, der beskæftiger sig med stoffets egenskab på atomart niveau. Einstein var en banebrydende fysiker, der udviklede relativitetsteorien.
De to fysikere dannede grundlag for viden om atombomben.