打鐵趁熱！
送上台大物理系莊學長提供的「物理大餐」Part 2️⃣！
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⛓ 俐媽英文教室—物理單字篇part 2(古典物理學常用英文詞彙)：
🧲 Classical physics 古典物理學
⭐️ 運動
1. kinematics (n.) 運動學 / dynamics (n.) 動力學
2. motion (n.) 運動
(運動學探討: translational (位置轉換)、rotational (轉動)、vibrational (震動) 等)
3. point particle (n.) 質點
4. trajectory (n.) 軌跡 (⚠️ -ject: shoot)
5. vector (n.) 向量 / scalar (n.) 純量
6. position (n.) 位置 (⚠️ pos: put)
7. displacement (n.) 位移 / distance (n.) 路徑長
8. velocity (n.) 速度 / speed (n.) 速率
9. acceleration (n.) 加速度
10. jerk (n.) 急跳度
11. average (a.) 平均的 / instantaneous (a.) 瞬間的 / constant (a.) 固定的
12. projectile motion (n.) 拋體運動
13. circular motion (n.) 圓周運動(⚠️ circum: around)
14. angular velocity (n.) 角速度
15. angular acceleration (n.) 角加速度
16. centripetal acceleration (n.）向心加速度
⭐️ Newtonian mechanics (classical mechanics) 牛頓力學
(Newton’s 3 laws)
17. inertia (n.) 慣性
18. force (n.) 力
* friction (n.) 摩擦力 (kinetic + ~ 動摩擦力 / static + ~ 靜摩擦力)
* tension (n.) 張力 / drag (force) (n.) 阻力 / gravity (n.) 重力
19. free-body diagram (n.) 力圖分析
20. equilibrium (n.) 平衡(⚠️ equi: equal)
* stable 穩定 / unstable 不穩定 / neutral 隨遇 (中性) + ~
⭐️ 能量、動量與彈碰
21. work (n.) 功
mechanical energy (n.) 力學能
the principle of the conservation of mechanical energy (n.) 力學能守恆原理
22. potential energy (n.) 位能 (勢能) / kinetic energy (n.) 動能
23. conservative force (n.) 保守力
24. momentum (n.) 動量 (linear + ~ 線動量 / angular + ~ 角動量)
* the conservation of linear momentum (n.) 線動量守恆
* the conservation of angular momentum (n.) 角動量守恆
25. impulse (n.) 衝量
26. collision (n.) 碰撞
elastic + ~ 彈性 / inelastic + ~ 非彈性
27. center of mass (CM) (n.) 質心
28. rigid body (n.) 剛體
⭐️ 重力與場
29. the principle of superposition (n.) 疊加原理
30. field (n.) 場 (⚠️ 英模曾經抄過各種「場」大餐，記得複習)
* gravitational field (n.) 重力場
* electromagnetic field (n.) 電磁場
⭐️ 克卜勒定律 (Keplers’ laws of planetary motion)
31. orbit (n.) 軌道
cf. orbital (n.) 軌域 (在高三化學淺談量子力學會講)
32. focus (n.) 焦點 (pl: foci)
33. perihelion (n.) 近日點 / aphelion (n.) 遠日點
cf. perigee (n.) 近地點 / apogee (n.) 遠地點
34. elliptical (a.) 橢圓的
35. escape velocity (n.) 脫離速度
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好多字俐媽都懂，
啊它們到底在講什麼？😂😂
(果然是門外漢哪⋯⋯)
感謝莊學長🙏🏼
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#俐媽英文教室物理篇
#歡迎其他領域孩子投稿貢獻
#傳道有先後
#術業有專攻
#台大明明精銳盡出
potential物理 在 Re: [問題] 關於熱統計Chemical Potential的定義- 看板Physics 的美食出口停車場
※ 引述《cpyi (cpyi)》之銘言：
: 有點不太清楚為什麼Chemical Potential要定義為
: Free Energy對粒子數偏微分(t, V維持一定)，而不
: 是類似溫度一樣，定義成Entropy對粒子數偏微分，
: Entropy的物理圖像很清楚，不過我對Free Energy
: 關係式子會推，不過具體物理意義不是很清楚，定
: 為Entropy對粒子數微分會有什麼不好的地方嗎？
: 謝謝。
先不深究你的關於定義的問題,只談談我對Free energy的物理意義的理解.
Free energy的定義很多,常見的有Helmholtz free energy F=U-TS
以及Gibbs Free energy G=U+pv-TS,另外還有一種常見的化學能叫焓
H=U+pv. 初學熱力學的人,見到這一堆各式各樣的化學能,大概都很難有個
比較全面的理解,多數的教科書更是直接省略它的物理意義不提,而直接從
數學上解釋,將這些各式各樣的化學能看作是一種純粹的數學定義.僅把他
們看成是Legender transformation.存在的意義只是為了把熱力學的獨立
變數做變換而已.這些說法都沒錯,但是卻把化學能的物理意義丟掉了.
其實化學能的意義很簡單,為什麼他們要叫做"Free" energy? 這是有原因的.
熱力學的核心問題在討論的是能量的轉換.當我把能量從一種形式轉換到
另一個形式時,在最理想的狀態下,我們期待這個能量是無損的. 所以會有
F=U,U指的是轉換前的能量,F指的是轉換後的能量. 但在實際的狀態下,這
是不可能達到的,能量轉換的過程必然涉及損耗,損耗的形式有很多,他可能
會是因為兩個系統間存在溫差造成的,這時候的損耗會是TS,也可能是因為
兩個系統間存在壓差造成的,這時候會是-pv,當然也可能兩者同時存在,這
時候會是TS-pv,所以轉換後的能量F不可能等於轉換前的能量U.
它們之間存在著一個差距,所以會有F=U-TS, F=U+PV, F=U+PV-TS.
對化學能取了一堆不同的名稱,它們的本質都一樣,用來描述能量轉換前後
的不同.轉換前叫U,轉換後因為第二定律的限制,這個轉換會有不可避免,與
生俱來的損耗,所以你真正得到的"free"的,可利用的能量只會是F.
這就是各種free energy的意義.
要說的是,這些free energy其實還有更廣泛的意義,也就是資訊的流失.
如果了解資訊熵的觀念就會知道,一個物理系統如果要帶有資訊,那麼這個
物理系統必須存在某種"秩序",一個完全混亂的系統,是儲存不了資訊的.
這個具有秩序的系統所攜帶的資訊量我可以稱做U,如果我想把這個資訊
送到遙遠的另一方去,就必須要把能量做出轉移.最簡單的手段可以是打一
道雷射光到遙遠的另一顆星球去.但是我們知道無論你如何完美的設計你的
雷射光源,光總是會色散的,因而導致原本的攜帶了資訊的波包逐漸消散.
此外光線也不可能是完全平行的,總是存在著某一個微小的立體角的,這個
微小的立體角只要給出足夠大的距離,總會讓到達遠方接收器的光源衰減.
所以無論我如何完美的設計我的能量傳播系統,最後的結果總會導致耗散,
遠方的接受者總需要承受不可避免的資訊損失.這個損失可以概括的描述成
TS.所以遠方的人收到的資訊只會是F=U-TS. 這個時候自由能甚至有了"有效
資訊傳播量"的意義.
所以有效能量轉換也好,有效資訊傳播量也罷,這些各式各樣的化學能雖然名
稱五花八門,定義奇形怪狀(若你看關於資訊熵的書,還會有更多各式各樣的
定義),但最終它們講的都是同一件事情: 自然界與生俱來就要求能量的傳播
是有損耗的,這個損耗無關傳播介質,無關實驗設計. 凡有傳播必有損耗.
天下絕沒有白吃的午餐,這個損耗過後,真正可拿來利用的能量,就是化學能.
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★人生中最溫暖的夏天是在紐約的冬天★
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