....

1. Φύση Σκέψη Επιστήμη

4. ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ 14 δις εκ. χρ.

5. Ο Γαλαξίας
Διάμετρος 100.000έτη φωτός 300 δισ άστρα

6. ΗΛΙΟΣ : Διάμετρος. 1,4 εκατ. Km
Θερμοκρασία : επιφάνεια . 5780Κ , Στέμμα 3000000Κ ,Πυρήνα 13.600.000Κ 10 δισ. Χρ.

7. Η Γη πριν 4.600.000.000 χρόνια

8. Η Γη με ακτίνα 6 400km

11. Τα εργαλεία του

14. Μυθολογία
Ήφαιστος Αίολος
Ποσειδώνας

16. Η φιλοσοφική σχολή Αθήνας

17. Ευκλείδης ΠυθαγόραςΑρχιμήδης
Δημόκριτος Ηράκλειτος Υπατία

19. Ο σκοπός της επιστήμης είναι
να ανακαλύψεις τρόπους σκέψης ικανούς
να περιγράψουν, και να προβλέψουν την
συμπεριφορά του παρατηρήσιμου κόσμου.
Ο μόνος τρόπος μάθησης νέων τρόπων σκέψης,
είναι η εξάσκηση να σκέπτεται κανείς μόνος του.

20. Η Φύση είναι Νομοκρατούμενη

21. Όλα θρυμματίζονται.
Υπάρχει όριο στο θρυμματισμό. ;

22. Το όριο θρυμματισμού της ύλης

25. ΕΠΙΣΤΗΜΗ
Πανεπιστήμιο

26. Galileo
Newton
Einstein Heisenberg

29. Η επιστημονική κοινότητα διαφέρει ριζικά από
οποιαδήποτε άλλη κοινότητα ανθρώπων, όπως
έθνη, εκκλησίες, κόμματα, ιδεολογικά κινήματα,
γιατί οι επιστήμονες έχουν βρει έναν καλύτερο
τρόπο να επιλύουν τις διαφωνίες τους, αντί να
σφάζονται μεταξύ τους όπως κάνουν οι υπόλοιποι.
Οι επιστήμονες έχουν συμφωνήσει ότι τις
θεωρίες τους δεν θα τις κρίνουν οι ίδιοι με
«πολιτικές διαδικασίες», αλλά προσφεύγοντας σε
έναν ανεξάρτητο κριτή:
Στην παρατήρηση και στο πείραμα.
Στην επιστήμη η μόνη αυθεντία είναι η εμπειρική
πραγματικότητα.

30. Στην επιστημονική μας σχέση
με τη φύση, η δική μας
δραστηριότητα γίνεται πολύ
σημαντική, όπου
καταπιανόμαστε με τμήματα της
φύσης, στα οποία μόνο με τα
ποιο περίπλοκα τεχνικά μέσα
μπορούμε να διεισδύσουμε.

31. Αντίγραφο της συσκευής που χρησιμοποίησε ο J. J. Thomson
(επιταχυντής και ανιχνευτής) όταν ανακάλυψε το ηλεκτρόνιο.
Έτος: 1897

32. …και η πιο σύγχρονη (ο LHC)

33. Το πείραμα ATLAS

37. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ
ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ
ΕΝΝΟΙΕΣ
ΝΟΜΟΙ
Η ΦΥΣΙΚΗ ΕΙΝΑΙ

38. Η επιστημονική εργασία μας για τη
φύση συνίσταται στο να κάνουμε
ερωτήσεις για τη φύση, στη γλώσσα
που κατέχουμε, και να προσπαθούμε
να πάρουμε απαντήσεις με πειράματα,
που εκτελούμε με τα μέσα που
βρίσκονται στη διάθεσή μας.
Werner Heisenberg

39. Το πείραμα ο τελικός κριτής
όλων των φυσικών θεωριών,
αλλά και ο δημιουργός τους.

40. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
1-1 Μέτρηση
‘Όταν σχεδιαζόταν ή πόντιση τού πρώτου Ατλαντικού τηλεγραφικού καλωδίου, ή εταιρία πού ανάλαβε
την κατασκευή προσέλαβε, σα σύμβουλο, ένα νεαρό μηχανικό, τον William Thomson (1824-1907). Για
να λύσει πολλά από τα προβλήματα πού παρουσιάστηκαν ό Thomson έκανε με ακρίβεια πολλές
ηλεκτρικές μετρήσεις. Συχνά χρησιμοποιούσε όργανα πού εφεύρε ό ίδιος. Ή μελέτη, πού βασίσθηκε
στα δικά του πειράματα, αγνοήθηκε, κυρίως γιατί οι αρχές πού χρησιμοποίησε δεν ήσαν κατανοητές ή
αποδεκτές από τούς αρμόδιους. Ή αποτυχία τού σχεδίου πού ακολούθησε οδήγησε σε μια
προσεκτικότερη μελέτη των απόψεων τού Thomson. Ή υιοθέτηση τους έφερε την επιτυχή βελτίωση τού
καλωδίου το 1858.* Ή εμπειρία αύτη πιθανόν να βοήθησε τον Thomson να σχηματίσει μια άποψη πού
την έλεγε συχνά:
Πολλές φορές λέω ότι όταν μπορείς γα μετρήσεις εκείνο για το όποιο μιλάς και να το
εκφράσεις με αριθμούς, ξέρεις κάτι γι’ αυτό. Όταν όμως δεν μπορείς να το εκφράσεις με
αριθμούς, ή γνώση σου είναι φτωχή και ελλιπής, πιθανόν να βρίσκεσαι στην αρχή της
γνώσης, άλλα όμως ή σκέψη σου δεν έχει προχωρήσει στο στάδιο της επιστήμης,
οποιοδήποτε κι αν είναι το αντικείμενο σου.
Παρ’ όλο πού άλλοι επιστήμονες θα αρνιόντουσαν ότι πρέπει να ασχολούνται μόνο με Ιδέες πού
μπορούν να μετρηθούν, κανένας δεν Θα αρνιόταν τη μεγάλη σημασία της μετρήσεως στην επιστήμη.
Συχνά στην Ιστορία της Επιστήμης μικρές άλλα σημαντικές διαφωνίες ανάμεσα στη Θεωρία και τις
ακριβείς μετρήσεις, οδήγησαν στην ανάπτυξη νέων και γενικότερων θεωριών
*Το 1892 ό Thomson, Πού τότε ήταν ένας από τούς πιο διάσημους Βρετανούς επιστήμονες.
έγινε ευγενής με το όνομα Λόρδος Kelvin. Ανάμεσα στα άλλα επιτεύγματα που ήταν και ή συμβολή του στη θεμελίωση
της Θερμοδυναμικής.

41. ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Galileo
Μελέτη κίνησης

48. ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Newton
Μελέτη κρούσης δύο σωμάτων

54. ΜΕΛΕΤΗ ΚΡΟΥΣΗΣ ΔΥΟ ΣΩΜΑΤΩΝ
Χρονικό
Διάστημα
V1(mm/s)
V2(mm/s)
EK1
EK2
EK=EK1+EK2
ΕΚmax-ΕΚ
Απόσταση(cm)
Δύναμη
1 12,0 72 0 72 0 9,9 0,0
2 12,0 72 0 72 0 8,8 0,0
3 11,8 70 0 70 2 7,6 3,2
4 11,5 66 0 66 6 6,6 7,2
5 11,0 61 0 61 11 5,5 10,4
6 10,0 2,0 50 2 52 20 4,4 19,8
7 9,0 3,5 41 6 47 25 4,0 24,4
8 8,0 5,0 32 13 45 27 3,8 36,1
9 7,2 6,5 26 21 47 25 4,0 24,1
10 7,2 7,5 26 28 54 18 4,6 15,5
11 7,2 8,0 26 32 58 14 5,4 9,4
12 7,5 8,5 28 36 64 8 6,3 5,6
13 7,8 8,8 30 39 69 3 7,3 3,0
14 7,8 9,0 30 40 70 2 8,4 2,1
15 7,8 9,0 30 40 70 2 9,6 0,0
16 8,0 9,0 32 40 72 0 10,8 0,0
17 8,0 9,0 32 40 72 0 11,9 0,0
18 8,0 9,0 32 40 72 0 13,1 0,0
19 8,0 9,0 32 40 72 0 14,3 0,0
20 8,0 9,0 32 40 72 0 15,5 0,0
21 8,0 9,0 32 40 72 0 16,7 0,0

55. θερμοδυναμική
κινητική θεωρία των αερίων

56. ΕΝΟΙΕΣ ΑΞΙΩΜΑΤΑ

57. Μοντέλο αερίουΑέριο

58. 58
Το πρότυπο σε αντιστοίχηση με το πραγματικό-
ιδανικό αέριο. Ανάδειξη των εννοιών V,P,Τ,n
θερμότητα, Εσωτερική ενέργεια, εντροπία
αντιστρεπτή μεταβολή...
Αέριο άζωτο σε -190 CΜοντέλο
αερίου

59. Μέτρηση και
συσχέτιση των
εννοιών: Όγκος,
Πίεση,
Θερμοκρασία,
Γραμμομόρια.
« Ανακάλυψη »
των νόμων των
αερίων
Ι. Γάτσιος

60. ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ
Τ1
281,7 Κ
Τ2
309,5 Κ
Τ3
359,5 Κ
P1V
V
(ml) P1 (Bar) 1/V P2 (Bar) P3 (Bar)
P2V
BarL
P3V
BarL
36,2 355 1,02 0,0028 1,12 1,26 39,8 44,7
35,6 330 1,08 0,0030 1,18 1,36 38,9 44,9
35,4 305 1,16 0,0033 1,26 1,46 38,4 44,5
35,3 280 1,26 0,0036 1,38 1,60 38,6 44,8
34,9 255 1,37 0,0039 1,50 1,72 38,3 43,9
34,3 230 1,49 0,0043 1,64 1,89 37,7 43,5
33,6 205 1,64 0,0049 1,82 2,10 37,3 43,1
33,5 180 1,86 0,0056 2,06 2,35 37,1 42,3
33,3 155 2,15 0,0065 2,34 2,69 36,3 41,7
32,9 130 2,53 0,0077 2,75 3,12 35,8 40,6
32,1 105 3,06 0,0095 3,30 - 34,7

61. 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 50 100 150 200 250 300 350 400
ΠίεσηP(Bar)
Όγκος V (ml)
Διάγραμμα P - V
P1-V
P2-V
P3-V
Α
Β

62. P1 = 306,15 1/V
P2 = 328,97 1/V
P3 = 381,55 1/V
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040 0.0050 0.0060 0.0070 0.0080 0.0090 0.0100
ΠίεσηP(Bar)
Αντίστροφο Όγκου 1/V ( 1/ml)
Διάγραμμα P - 1/V
P1-1/V
P2-1/V
P3-1/V
Linear (P1-1/V)
Linear (P2-1/V)
Linear (P3-1/V)

63. C1=P1V = 30,62 = (nR)281,7
C2=P2V = 32,90 = (nR)309,5
C3=P3V = 38,16 = (nR)359,5
nR=0,109 J/K
nR=0,106 J/K
nR=0,106 J/K
nR=0,107J/K n=0,013 mol
R = 8,23 (J/mol K) ΔR = 0,08(J/mol K)
σ =0,96%
PV = nRT R=8,31(J/mol K)

64. ΙΣΟΧΩΡΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ
V1 = 300 ml V2 = 250 ml
T1 (K) P1 (Bar) T2 (K) P2 (Bar)
281,20 1,20 281,00 1,39
292,10 1,24 291,00 1,44 P1 = C1 T1
303,00 1,28 319,00 1,56
306,50 1,30 328,30 1,60
312,10 1,32 329,20 1,61 C1 = n1R/V1 =0,0045 Bar/K
319,20 1,35 353,10 1,72
323,30 1,37 362,10 1,76
328,00 1,38
336,30 1,42 P2 = C2 T2
343,60 1,44
349,90 1,47
C2 = n2R/V2 = 0,004 Bar/K
357,10 1,50

65. P1 = 0,0040 T1
P2 = 0,0045 T2
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00
ΠίεσηP(Bar)
Θερμοκρασία T (K)
Διάγραμμα P - T
P1-T1
P2-T2
Linear (P1-T1)
Linear (P2-T2)

66. P1 = C1 T1 P2 = C2 T2
C1 = n1R/V1 = 0,0045 Bar/K
C2 = n2R/V2 = 0,004 Bar/K
R =8,31 J/mol K
n1R = 0,118 (J/mol K)
n2R = 0,110 (J/mol K)
n1 = 0,014 mol R = 8,42 J/mol K
n2 = 0,013 mol R = 8,46 J/mol K
σ =1,6%

67. ΙΣΟΒΑΡΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗ
P1 =1,75 (Bar) P2 = 2,14 (Bar)
T1 (K) V1 (ml) T2 (K) V2 (ml)
276,0 190 277,5 150
293,0 202 296,5 160
306,5 212 313,5 170
318,0 220 322,0 175
361,5 250 330,5 180
356,0 193

68. V1 = 0,702 T1
V2 = 0,555 T2
0
50
100
150
200
250
300
0 50 100 150 200 250 300 350 400
ΌγκοςV(ml)
Θερμοκρασία Τ (K)
V1-T1
V2-T2
Linear (V1-T1)
Linear (V2-T2)

69. V1/T1 = C1 C1 = nR/P1 = 0,702 ml/K
V2/T2 = C2 C2 = nR/P2 = 0,555 ml/K
nR = 0,12 J/K n = 0,014 mol
R = 8,31 (J/mol K)
R= 8,57 (J/mol K) ΔR=0,28(J/mol K)
σ =3,4%

70. ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΜΕ ΣΤΑΘΕΡΕΣ
ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ - ΟΓΚΟ
T = 293 K V1=25 cm3
V = 350 (ml)
α/α
P
(Bar)
n
(mol)
n
(mol)
no=
0,015
mol
n1=
0,001
mol
1 1,01 n0 0,015
2 1,08 n0+n1 0,016
3 1,16 n0+2n1 0,017
4 1,22 n0+3n1 0,018
5 1,30 n0+4n1 0,019
6 1,37 n0+5n1 0,020
7 1,44 n0+6n1 0,021
8 1,52 n0+7n1 0,022
9 1,60 n0+8n2 0,023

71. P = 73,17n
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025
ΠίεσηP(Bar)
n (mol)
P - n
P-n
Linear (P-n)
Linear (P-n)

72. P/n = C= 73,2x9,81/10-4 = RT/V
73,2x9,81/10-4 = R 293/360x10-6
R = 718,1/81,4 = 8,82 J/mol K
R = 8,31 J/mol K
ΔR = 8,82-8,31=0,51
σ = 6%

73. Από την Κλασική μηχανική στη
Στατιστική μηχανική
p m
F
t t
 
 
 

74. F
P
A

74
Η ΠΙΕΣΗ P

75. 1
6
z
z
N
m A t
F t V
A A





75
Νόμοι των αερίων

76. 2
2 1
6
Z N
m A t
F t V
A A



76
Νόμοι των αερίων
ΓΙΑΝΝΗΣ ΓΑΤΣΙΟΣ

77. 22 1
3 2
av
N
P m
V

77
Νόμοι των αερίων

78. 22 1
3 2
A avPV nN m
78
Νόμοι των αερίων

79. ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ppt: ΓΙΑΝΝΗΣ ΓΑΤΣΙΟΣ 79
22 1
3 2
A avnRT nN m

80. 21 3
2 2
avm kT 
80
Κινητική ενέργεια -θερμοκρασία

81. PV nRT
81

82. dΝ/Ndυ
υ
ΔΝ
dΝ/Νdυ = f(υ)

83. Αδιαβατικής
μεταβολής
Παρατήρηση
διάγραμμα P,V και
υπολογισμός της
αύξησης της
θερμοκρασίας με
γρήγορη συμπίεση.
αυτανάφλεξη χαρτιού
1Ο θερμοδυναμικός
νόμος………..

84. Διάγραμμα αδιαβατικής συμπίεσης
Pβ Β
T2
Pα
T1
Α
Vβ Vα

86. 1 1
1 1 2 2TV T V  

86
Αδιαβατική μεταβολή

87. Αύξηση θερμοκρασίας με συμπίεση
ΓΙΑΝΝΗΣ ΓΑΤΣΙΟΣ87
1
1
2 1
2
V
T T
V
 
 
  
 
1
1
2 1
2
V
T T
V
 
 
  
 
1,4 1
2
15
293
2
T

 
  
 
1
1
2 1
2
V
T T
V
 
 
  
 
1
1
2 1
2
V
T T
V
 
 
  
 
1
1
2 1
2
V
T T
V
 
 
  
 
1
1
2 1
2
V
T T
V
 
 
  
 

88. ΓΙΑΝΝΗΣ ΓΑΤΣΙΟΣ88
1,4 1
2
15
293
2
T

 
  
 
0
2 656 383T C  

89. Έργο Αδιαβατικής συμπίεσης
ΓΙΑΝΝΗΣ ΓΑΤΣΙΟΣ89
1,4 1
2
15
293
2
T

 
  
 
2 12 1
1
W V VP P

  



90. 90
ΘΕΡΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ
η μετατροπή μιας μορφής
ενέργειας σε άλλη.
2ο θερμοδυναμικός νόμος
ο κύκλος και η απόδοσης
της θερμικής μηχανής,
μεταξύ δύο θερμοκρασιών
Τc και Th
Τc
Th

91. P Κύκλος θερμικής μηχανής
PA Α
Qh
B
W
Th
Δ
Qc Tc
Γ
V1 V2 V

92. H C
H H
Q QW
e
Q Q

 
92
Απόδοση θερμικής μηχανής

93. H C
H H
T TW
e
Q T

 
93
Απόδοση θερμικής μηχανής

94. Θερμική μηχανή

95. Η κριτική σκέψη
Η ανυπόφορα δύσκολη σκέψη, που είναι η πιο
αντιπαθητική δραστηριότητα, αυτή η απλή αλλά δύσκολη
τέχνη της εστίασης της προσοχής σε ένα θέμα, της
προσεκτικής παρατήρησης, της παρακολούθησης ενός
συλλογισμού, της ανακάλυψης μιας ασάφειας ή μιας
λανθασμένης εξαγωγής συμπεράσματος ,της οργάνωσης
του χρόνου και της σκέψης με σκοπό τη μελέτη ενός
ζητήματος, δεν διδάσκεται «στον αέρα», αλλά μέσα
από τις δυσκολίες ενός συγκεκριμένου θέματος. Δεν
διδάσκεται σε μια ετήσια σειρά μαθημάτων, αποκτάται
βαθμιαία μέσα από δεκάδες συσχετίσεις.
Η αντίθετη δραστηριότητα της λειτουργίας σκέψης
είναι η ιδιότροπη συμπεριφορά.
Jacques Barzun

103. ΕΚ

104. ΕΚ

105. -5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Δύναμη
Απόσταση
Διάγραμμα Δύναμης αλληλεπίδρασης-Απόστασης
Δύναμη-Απόσταση πλησιάζουν
Απομακρύνονται

106. -5
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25
Εκmax-Εκ
Χρονικό διάστημα
( Εκmax-Εκ ) - Χρονικό διάστημα