Μουρούζης Παναγιώτης

Εξαιρετικό Πάνο!
Στέκομαι σε τμήμα της εισαγωγής σου:
Έχω ακούσει από πολλούς μαθητές να λένε: «κύριε εμένα μου αρέσουν τα Μαθηματικά αλλά δεν μου αρέσει η Φυσική» όπως και το αντίστροφο. 

Είχα μαθητές που κατά δήλωσίν τους γοητεύονταν από τα εξωτικά της Φυσικής με κάπως μεταφυσικό τρόπο. Όμως απεχθάνονταν τα προβλήματα.
Άλλοι απεχθάνονταν τη διδασκόμενη Φυσική που εδώ που τα λέμε είναι κατ’ επίφασιν Φυσική. Μικρά τμήματα Φυσικής (απουσία φαινομένων, εξηγήσεων και προβλέψεων) αποτελούν προφάσεις για να κάνουν πράξεις σε τύπους που δίνονται στο τυπολόγιο.

Κατανοώ αντιπάθεια προς τη Γεωμετρία. Αντιπαθούσα κάπως το ποδόσφαιρο μια και δεν τα κατάφερνα σ’ αυτό.

Κατανοώ και κάθε αντιπάθεια προς τις θετικές επιστήμες γενικώς μια και οι άνθρωποι διαφέρουμε.
Δεν πιστεύω ότι κάτι μπορεί να γίνει ελκυστικό προς όλους αν παρουσιαστεί μερακλήδικα.

Θα συμφωνήσω Γιάννη στην άποψή σου ότι κατανοείς κάθε αντιπάθεια προς τις θετικές επιστήμες μιάς και οι άνθρωποι διαφέρουμε. Πιστεύω όμως ότι μπορούν να γίνουν πιο ελκυστικές σε περισσότερους μαθητές ( όχι βέβαια σε όλους) αν παρουσιαστούν μερακλήδικα.
Θεωρώ ότι οι βασικές γνώσεις γύρω από τις φυσικές επιστήμες αποτελούν μία παγκόσμια κληρονομιά που είναι υποχρέωση των κοινωνιών να την κάνει κτήμα σε όσο δυνατό περισσότερους ανθρώπους. Το ίδιο αντίστοιχα πρέπει να συμβαίνει και για τις ανθρωπιστικές επιστήμες.
Και αυτό γιατί θεωρώ αμόρφωτο έναν πολίτη που δεν γνωρίζει την ατομική θεωρία ή το νόμο της παγκόσμιας έλξης ή τη θεωρία του big-bank ή τη βασική δομή του ηλιακού μας συστήματος ή τα βασικά του περιοδικού συστήματος όσο καλός φιλόλογος ή δικηγόρος ή ιστορικός και να είναι. Το ίδιο πιστεύω και για έναν φυσικό ή γιατρό ή μηχανικό που δεν γνωρίζει κάποια ποιήματα του Ελύτη του Καβάφη, του Βάρναλη του Ρίτσου ή δεν ξέρει τίποτα από το έργου του Καζατζάκη ή του Καραγάτση ή του Ντοστογέφκι κλπ.
Γι αυτό είμαι της άποψης ότι οι Φυσικές επιστήμες που διδάσκονται στα πλαίσια της γενικής παιδείας θα πρέπει να έχουν εντελώς διαφορετική φιλοσοφία από αυτές που διδάσκονται στις κατευθύνσεις.

Ναι πρέπει να έχουν διαφορετική φιλοσοφία.
Φιλοσοφία γενικής παιδείας.

Καλησπέρα Παναγιώτη. Ωραίο άρθρο και ενδιαφέρουσες παραπομπές, ευχαριστούμε!
Οι Φυσικοί όμως, αξιολογούμαστε ικανότεροι στο να διδάξουμε Χημεία, Βιολογία και Γεωγραφία – Γεωλογία, παρά Μαθηματικά στο Γυμνάσιο και το Λύκειο…

Δυστυχώς Μίλτο…

Πάνο θυμάμαι τον Ανδρέα όταν μας πρότεινε ένα αφοπλιστικό πείραμα:
-Πιστεύουν τα παιδιά ότι το βαρύ πέφτει πιο γρήγορα. Σκίστε από ένα φύλλο Α4 ένα μικρό κομματάκι και κάντε το μπαλάκι. Ρωτήστε πιο είναι πιο βαρύ και θα καταλάβουν ότι είναι πιο βαρύ το μεγάλο κομμάτι. Αφήστε τα να πέσουν και θα δουν ταχύτερη πτώση του ελαφρότερου!

Μου άρεσε πολύ η ιδέα και το έκανα κάθε χρονιά.
Μια χρονιά ρωτάω:
-Ποιο είναι πιο βαρύ;
-Το μικρό που κάνατε μπαλάκι.
-Γιατί;
-Γιατί θα πέσει πιο γρήγορα.

Όταν είπα τη στιχομυθία στον Ανδρέα ενθουσιάστηκε. Είπε περίπου:
-Τελικά ταυτίζουν το “είναι βαρύ” με το “πέφτει γρήγορα”.

Κοβουμε ενα φυλλο χαρτι, το βαζουμε πισω απο ενα βιβλιο , τα αφηνουμε ελευθερα πεφτουν ταυτόχρονα

Ωραίο Θανάση!

Πάνο μιλώντας με καθημερινή γλώσσα ονομάζουμε “βαρύ” κάτι που σηκώνουμε πιο δύσκολα.
https://i.ibb.co/prLqn5hj/DSC-0542.jpg
Έτσι ο πύθωνας είναι λιγότερο βαρύς από ένα άτομο ίδιας μάζας.
(Μουσείο ερπετών Μελιδονίου).

Ο Ανδρέας μου λείπει. Στα συνέδρια των Φυσικών πήγαινα τα τελευταία 20 χρόνια πριν το θάνατό του, με τη χαρά της αντάμωσής μας. Μας λείπει σε όλους μας νομίζω. Σου είχε ιδιαίτερη αδυναμία. Μου το είχε εκμυστηρευτεί πολλές φορές.

Κύριε Μουρούζη καλησπέρα. Πολύ ενδιαφέρουσες οι αναφορές σας σε διάφορα θέματα της φυσικής. Δεν συμφωνώ απόλυτα με όλα, αλλά θα ήθελα προς το παρόν να εστιάσω σε δύο θέματα που αναφέρετε στην ενότητα 7. Η έννοια και η χρησιμότητα της ενέργειας.
Στην παράγραφο 10. Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας ισχυρίζεστε ότι αυτό είναι λάθος. Ωστόσο, ο μοναδικός ορισμός της θερμότητας που έχω δει είναι ότι είναι “η μορφή ενέργειας που μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής θερμοκρασίας τους”. Αυτό νομίζω είναι σε αντίθεση με τον ισχυρισμό σας.
Στην παράγραφο 7. Λόγω της ενέργειας κινούνται τα πάντα ισχυρίζεστε επίσης ότι αυτό είναι λάθος. Και αναφέρετε ως παράδειγμα ότι η ευθύγραμμη ομαλή κίνηση δεν απαιτεί ενέργεια. Η φράση όμως “Λόγω της ενέργειας κινούνται τα πάντα” που λέτε ότι είναι λανθασμένη δεν είναι ακριβώς ίδια με την πρόταση “η ΕΟΚ δεν απαιτεί ενέργεια”. Θα μπορούσε να πει κάποιος ότι και στην ΕΟΚ το σώμα έχει κινητική ενέργεια. Αυτό δεν σημαίνει ότι απαιτείται ενέργεια για την κίνηση, αλλά δεν είναι, κατά τη γνώμη μου, σε σαφή αντίθεση με τη φράση ¨Λόγω της ενέργειας κινούνται τα πάντα”.

Αγαπητέ Θοδωρή.
Για το αν η θερμότητα είναι ενέργεια ή αν είναι τρόπος ή διαδικασία μεταφοράς ή μετατροπής της ενέργειας σε παραπέμπω σε δύο αναφορές.
Σε μία σειρά από 5 άρθρα του John W. Jewett τα οποία ασπάζομαι πλήρως και είναι το Νο 57 από τη συλλογή των άρθρων που έχω δημοσιεύσει https://blogs.sch.gr/mourouzis/arthra/Από ένα σημείωμα σχετικό με την ενέργεια που έχω δημοσιεύσει εδώ https://blogs.sch.gr/mourouzis/files/2023/10/%CE%95%CE%9D%CE%95%CE%A1%CE%93%CE%95%CE%99%CE%91_%CE%B1%CF%81%CF%87%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%AD%CE%BA%CE%B4%CE%BF%CF%83%CE%B7.pdf?x80842Τώρα για το δεύτερο θέμα που αναφέρεις νομίζω ότι η άποψη που έχουν ορισμένοι μαθητές και που αναφέρεται και σε κάποια βιβλία ότι οι κινήσεις οφείλονται σε ενεργειακές μετατροπές, είναι λανθασμένη. Όχι μόνο στην ευθύγραμμη κίνηση, αλλά και στην ομαλή κυκλική δεν έχουμε ενεργειακές μετατροπές. Αν ένας δορυφόρος κινείται σε κυκλική τροχιά γύρω από γη στο σύστημα γη-δορυφόρος δεν συμβαίνουν ενεργειακές μετατροπές. Αυτό εννοώ.

Κύριε Μουρούζη καλησπέρα και πάλι. Το πρώτο blog που με παραπέμπετε δεν ανοίγει, λέει ότι αυτή η σελίδα δεν βρέθηκε.

Στο δεύτερο αρχείο που με παραπέμπετε γράφετε: “Η θερμότητα ρέει πάντα από το σώμα που έχει τη μεγαλύτερη θερμοκρασία στο σώμα που έχει τη
μικρότερη μέχρις ότου εξισωθούν οι θερμοκρασίες.” Είναι δυνατόν να “ρέει” κάτι το οποίο “είναι τρόπος ή διαδικασία μεταφοράς ή μετατροπής της ενέργειας” όπως λέτε; Ρέει ο τρόπος ή η διαδικασία;

Είναι γεγονός αναμφισβήτητο ότι η ενέργεια είναι ένα φυσικό μέγεθος δύσκολο και στην κατανόηση και στην διδασκαλία της. Έχω υιοθετήσει την άποψη ( χωρίς να ισχυρίζομαι ότι είναι η πιο σωστή ή η καλύτερη για την διδασκαλία της ) ότι θα πρέπει να διαχωρίζουμε το μέγεθος «ενέργεια» από τους τρόπους- διαδικασίες μεταφοράς της ή μετατροπής της. Ένας εύκολος τρόπος για τον διαχωρισμό αυτό είναι ότι η ενέργεια πρέπει να συντάσσεται με το ρήμα “έχω” ενώ οι διαδικασίες με άλλα ρήματα όπως “παίρνω, δίνω, παράγω, καταναλώνω κλπ”. Έτσι ενώ μπορούμε να πούμε ότι το τάδε σώμα ή σύστημα έχει τόση δυναμική ή κινητική ή χημική ενέργεια δεν μπορούμε να πούμε ότι έχει τόση θερμότητα ή έχει τόσο έργο. Τη θερμότητα θεωρώ ότι πρέπει να την αντιμετωπίζουμε με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που αντιμετωπίζουμε και το έργο. Σαν διαδικασία.
Το λινκ για τα άρθρα https://blogs.sch.gr/mourouzis/arthra/

Κάποιος φίλος μου είχε πει πριν λίγο καιρό ότι ο συγχωρεμένος ο Ανδρέας ο Κασσέτας είχε πει ότι η θερμότητα και το έργο είναι οι μοναδικές μορφές ενέργειας που δεν αποθηκεύονται. Ίσως συντάσσομαι με αυτό.

Οι διαδικασίες μεταφοράς ενέργειας ( μηχανισμοί μεταφοράς όπως έλεγε ο αείμνηστος Ανδρέας ) δεν είναι μόνο 2 το έργο και η θερμότητα. Είναι 6 όπως αναφέρεται στο άρθρο https://blogs.sch.gr/mourouzis/files/2026/02/4_energy.pdf

Καλημερα σε όλους. Θα ήθελα να παρακαλέσω το κύριο Μαυρούζη αν μπορεί να ξαναβάλει τον σύνδεσμο με τα 6 άρθρα για την ενέργεια, γιατί αυτός δεν δουλεύει. Τα είχα κατεβάσει στον υπολογιστή μου πριν χρόνια, ψάχνω αλλά δεν τα βρίσκω. Ευχαριστώ.

Είδα ότι έχετε ξαναβάλει τον σύνδεσμο πιο κάτω. Συγνώμη για την αβλεψία μου. Να προσθέσω ότι και ο Παναγιώτης Κουμαράς στο βιβλίο μονοπάτια της σκέψης στον κόσμο της φυσικής εχει ενα εξαιρετικό κομμάτι για την ενέργεια και την διδασκαλια της.

Στον παρακάτω σύνδεσμο το Νο 57
https://blogs.sch.gr/mourouzis/arthra/
Μία σοβαρή παράλειψη είναι το όνομα του εξαιρετικού μεταφραστή που δυστυχώς το έχω ξεχάσει. Αν κάποιος συνάδελφος το γνωρίζει ας το αναφέρει γιατί έκανε μία εξαιρετική εργασία και ειναι αδικία η μη αναφορά του.

Καλημέρα Πάνο, καλημέρα σε όλους.
Τα πέντε άρθρα για την ενέργεια, μπορείτε να τα δείτε και με κλικ ΕΔΩ.
Τη μετάφραση έχει κάνει ο Σταύρος Πρωτογεράκης.
Σταύρο, σε έχουμε χάσει…

Καλημέρα Πάνο.
Εξαιρετικό και ευχάριστο.
Σε ένα σημείο μια παρατήρηση. Γράφεις:
Δύναμη D’ Alembert: Μη αδρανειακό σύστημα το οποίο επιταχύνεται ευθύγραμμα με επιτάχυνση α σε σχέση με ένα αδρανειακό. 

Όχι κατ’ ανάγκην ευθύγραμμα.
Ένας παρατηρητής που εκτελεί κυκλική κίνηση αλλά διατηρεί σταθερό τον προσανατολισμό του βλέπει όλα τα σώματα που παρατηρεί να δέχονται μια δύναμη D’ Alembert ίση με m.α, όπου m η μάζα του παρατηρούμενου σώματος.
Η δύναμη αυτή δεν είναι φυγόκεντρος διότι δεν αλλάζει προσανατολισμό.

Ένα παιδί πάνω σε ένα μύλο παιδικής χαράς που έχει κάθε στιγμή τον προσανατολισμό του μύλου βλέπει και φυγόκεντρο και D’ Alembert ταυτόχρονα.

Συνεχίζω το διάβασμα με ευχαρίστηση….

Η ίδια παρατήρηση λίγο πιο κάτω:
Ο διαστημικός σταθμός είναι ένα σύστημα αναφοράς το οποίο δεν είναι αδρανειακό. Έτσι εμφανίζονται και μη αδρανειακές δυνάμεις. Στην περίπτωσή μας η πιο σημαντική από όλες τις μη αδρανειακές δυνάμεις είναι η φυγόκεντρη. Και επειδή η φυγόκεντρη είναι αντίθετη του βάρους,

Ένας παρατηρητής μέσα στον σταθμό βλέπει τη δύναμη D’ Alembert και μια ασήμαντη φυγόκεντρο ίση με m.ω^2.d (όπου d η απόσταση παρατηρητή παρατηρούμενου που μπορεί να είναι μερικά εκατοστά ή και μηδέν).
Τη φυγόκεντρο τη βλέπει ένας παρατηρητής πάνω στη γη που στρέφεται έτσι ώστε να κοιτάζει κάθε στιγμή τον δορυφόρο και τον αστροναύτη.

Μόλις τελείωσα.
Εξαιρετικό άρθρο!

Γιάννη σ’ ευχαριστώ πολύ για τις παρατηρήσεις σου. Έχεις απόλυτο δίκιο. Εξ’ άλλου ουδείς άσφαλτος 🙂 . Με την πρώτη ευκαιρία θα κάνω τις αντίστοιχες διορθώσεις.

Εσύ το ξέρεις αλλά να παρατηρήσω για τους φίλους ότι το “ουδείς άσφαλτος” δεν είναι λάθος.
Σαραντάκος:
-Πολύ είχαν χλευαστεί τα γλωσσικά λάθη της λαίδης Άντζελας Δημητρίου. Και μπορεί να βγάζει γέλιο το «τρώω είδη υγιεινής», αν υποθέσουμε ότι το είπε, αλλά πολλοί γέλασαν και με το «ουδείς άσφαλτος», παρόλο που το άσφαλτος = αλάνθαστος που είναι απολύτως υπαρκτός και λεξικογραφημένος τύπος……

Σ’ ευχαριστώ και πάλι. Οι διορθώσεις έγιναν. Αν βρεις και άλλες ανακρίβειες θα ήμουν υπόχρεος να μου τις υποδείξεις. Τους χαιρετισμούς μου από Κέρκυρα

Δεν βρήκα τίποτα που να με προβληματίσει.
Τολμηρό το σημείο με το γεωκεντρικό σύστημα αλλά καλή η περιγραφή σου.

 Καλησπέρα.
 Γράφει ο κ. Μουρούζης (αναφερόμενος σε δημοσιεύσεις του J W Jewett)  «Οι διαδικασίες μεταφοράς ενέργειας ( … ) δεν είναι μόνο 2 το έργο και η θερμότητα. Είναι 6». Δηλαδή ότι στην γνωστή σχέση dU = δQ + δW  που εκφράζει τον 1ο θερμοδυναμικό νόμο πρέπει να προστεθούν και άλλοι όροι. Αν όμως ανοίξει κανείς οποιοδήποτε σοβαρό βιβλίο Θερμοδυναμικής (πχ Callen , Thermodynamics) μπορεί να δει ότι μια (απειροστή) μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας κλειστού(ως προς την μεταφορά μάζας) συστήματος είναι πάντα άθροισμα ενός θερμικού όρου (θερμότητα) και ενός μη θερμικού όρου (έργο) Το έργο αυτό (που μπορεί να είναι άθροισμα διαφόρων ειδών έργου) είναι το μέρος της μεταβολής της εσωτερικής ενέργειας που οφείλεται σε μεταβολές των μακροσκοπικών εκτατικών μεταβλητών του συστήματος. Για ημιστατικές μεταβολές, κάθε ένα από τα έργα αυτά είναι το γινόμενο της (απειροστής) μεταβολής της αντίστοιχης εκτατικής μεταβλητής με την συζυγή εντατική μεταβλητή (γενικευμένη δύναμη)  Θερμότητα είναι το μέρος της μεταβολής της εσωτερικής ενέργειας που δεν αντιστοιχεί σε μεταβολές μακροσκοπικών μεταβλητών και πραγματοποιείται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Υπάρχει και ένας λειτουργικός ορισμός του έργου που βασίζεται στο γνωστό πείραμα του Joule: Μια αλληλεπίδραση μεταξύ δύο συστημάτων ονομάζεται έργο όταν ο προκύπτων μετασχηματισμός μπορεί να αναπαραχθεί ανεξάρτητα για κάθε σύστημα, έχοντας ως μοναδικό εξωτερικό αποτέλεσμα τη μετατόπιση μιας μάζας μέσα σε ένα βαρυτικό πεδίο.
Αυτά που λέει ο Jewett είναι νομίζω παράδειγμα περιπτωσιολογίας και θολώνουν την γενική θεωρητική εικόνα. Οι επιπλέον όροι   ΤMW , ΤΕR , ΤΕΤ που προτείνει ο Jewett ως διαφορετικούς τρόπους μεταφοράς ενέργειας δεν είναι στην πραγματικότητα διαφορετικοί τρόποι. Οι ΤMW , ΤΕΤ εκφράζουν έργο ενώ ο ΤΕR είναι θερμότητα εκτός αν είναι ακτινοβολία τύπου laser οπότε είναι έργο.

Καλησπέρα. Κύριε Βλάχο και εγώ τον 1ο ΘΝ είχα στο μυαλό μου. Βλέπω όμως ότι οι Φυσικοί του δικτύου δεν αντιδρούν και παραξενεύομαι…

Καλημέρα και καλή Κυριακή σε όλους.
Ο πρώτος θερμοδυναμικός νόμος, μια χαρά είναι, αλλά δεν νομίζω ότι πρέπει να μας περιορίζει για να αναφερθούν και τρόποι μεταφοράς ενέργειας, που δεν είναι έργο ούτε θερμότητα.
Όταν διδάσκουμε στο σχολείο τον 1ο νόμο, ορίζουμε το έργο W σαν την ενέργεια που μεταφέρεται στο σύστημα, μέσω έργου κάποιας δύναμης, μια άκρως οργανωμένη μεταφορά ενέργειας και της θερμότητας, η οποία οφείλεται σε άτακτη μεταφορά ενέργειας, η οποία πραγματοποιείται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας και εδώ σιωπηλά βάζουμε στο τσουβάλι και κάθε άλλη μεταφορά, όπως π.χ. μέσω ακτινοβολίας. Είναι αυτή μεταφορά λόγω διαφοράς θερμοκρασίας;
Έτσι χωρίς να αλλάξουμε τον 1ο Θ. Ν. η άποψή μου είναι ότι δεν κάνει κακό το ξεδίπλωμα της εξίσωσης σε 2ο επίπεδο, όπως κάνει ο συγγραφέας:
https://i.ibb.co/0y8G7Nzk/2026-02-15-080955.png
όπου:
https://i.ibb.co/PGqgVkfL/2026-02-15-075921.png
ΥΓ
Για να μην λες Θοδωρή ότι δεν παίρνουμε θέση…

Καλημέρα. Δεν μπορεί να είναι μια χαρά ο 1ος ΘΝ (δηλαδή ότι δεν χρειάζεται η προσθήκη και άλλων όρων στον τύπο που τον εκφράζει) και ταυτόχρονα να λέμε ότι υπάρχουν  τρόποι μεταφοράς ενέργειας (για κλειστά συστήματα) που δεν είναι ούτε έργο ούτε θερμότητα. Αυτά που γράφουμε εδώ δεν αφορούν μαθητές οπότε δεν έχει σημασία πως ορίζουμε το έργο όταν διδάσκουμε τον 1ο ΘΝ στο σχολείο. Σημασία έχει πως ορίζεται το έργο στη θερμοδυναμική. Είναι χαρακτηριστικό ότι στην θερμοδυναμική εκτός από το γνωστό έργο PdV , υπάρχει ηλεκτρικό έργο(Vdq) , μαγνητικό έργο (HdM) , χημικό έργο (μdn) , κ.τ.λ.

Καλημέρα Δημήτρη.
Εντάξει αν περάσουμε στη γενίκευση ότι “έργο είναι κάθε μορφή μεταφοράς ενέργειας, η οποία δεν οφείλεται σε διαφορά θερμοκρασίας”, έχεις δίκιο. Και αυτό σε τελευταία ανάλυση λέει η Θερμοδυναμική.

Και έχεις δίκιο επίσης ότι εδώ δεν είμαστε στην τάξη, αλλά ας μην ξεχνάμε ότι αναφερόμαστε σε άρθρα του John W. Jewett Jr με τίτλο ” Ενέργεια και ο μαθητής σε σύγχυση “, συνεπώς, μιλάμε εν τελει για το πώς περνάμε κάποια πράγματα στους μαθητές, χωρίς να τους αφήνουμε σε σύγχυση…

Καλημερα σε ολους. Μαλλον συμφωνω με τον κύριο Βλάχο.Απ οτι ξερω,η πιο γενικη μορφη της εξισωσης που εκφραζει ενα ενεργειακο ισοζυγιο μεταξυ συστηματων ειναι ΔU=Q-W. Οχι μονο Callen ή Zemansky,αλλα ολα τα καλα βιβλια αυτο γραφουν.Τωρα μια πιο αναλυτικη κατηγοριοποιηση ειναι δυνατη και αν θελουμε να ειμαστε πολυ αναλυτικοι,μπορουμε να φτιαξουμε 20 ορους οχι μονο 6. Ομως τελικα καθε καινουργιος ορος ειναι ειδικη περιπτωση εργου ή θερμοτητας. Αρα στην περιπτωση αυτη,κατα την γνωμη μου δεν μπορουμε να γραψουμε μια εξισωση οπως την εχει γραψει εδω πιο πανω ο Διονυσης (Καλημερα Διονύση).Αν χωρισουμε τα W,Q σε επιμερους ορους τοτε τα W,Q πρεπει να εξαφανιστουν απο την εξισωση αλλοιως η εξισωση δεν ειναι λογικη. Για παραδειγμα η ενεργεια που διαδιδεται μεσω μηχανικων κυματων ειναι εργο,αρα δεν μπορει να υπαρχει ξεχωριστα απο τον ορο W αφου υπαρχει μεσα σε αυτον.

Καλημέρα Κωνσταντίνε.

Καλημέρα παιδιά.
Θα συμφωνήσω και με τον Δημήτρη και με τον Διονύση, όσο και αν αυτό θυμίζει τον Ναστρεντίν Χότζα.
Διαβάζουμε στο βιβλίο του Γιαννακόπουλου που χρησιμοποιήσαμε σαν φοιτητές ότι το δw δεν μπορεί να σημαίνει μόνο αυτό το P.dV διότι μπορεί το σύστημα να τεθεί σε περιστροφή χωρίς μεταβολή του όγκου του. Γράφει ότι στην περίπτωση αυτήν το έργο υπολογίζεται αλλά όχι από τη σχέση P.dV. Λογικό διότι δεν έχουμε μεταβολή όγκου.
Λέει μετά ότι δεν είναι σωστό το να πούμε ότι  εξωτερικώς προσφερόμενη ενέργεια μετατρέπεται σε έργο.
Μετά περνάει το βιβλίο στο ηλεκτρικό έργο στη συνέχεια γενικεύει την έννοια.
Έτσι όντως η σχέση dU = δQ + δW σωστή είναι.
Όμως και ο Διονύσης καλά τα λέει.
Ο Jewett ασχολείται με το πως θα περάσουμε αυτά σε μαθητές και όχι με το πως θα γράψουμε ένα βιβλίο Θερμοδυναμικής. Έτσι δεν είναι κακό να του πούμε ότι αυτό το δw δεν είναι μόνο το συνδεδεμένο με το κινούμενο έμβολο που σπρώχνουμε ή τραβάμε.
Σε ασκήσεις τώρα:
Θα βάλουμε τη θερμότητα που προσφέρεται από μια αντίσταση μέσα στον όρο δw ή στον όρο δQ ; Στα σχολικά βιβλία συνήθως γίνεται το πρώτο.

Καλημέρα πάλι σε όλους. Στον πρωτότυπο τίτλο των άρθρων του Jewett γίνεται λόγος για confused student και προφανώς αναφέρεται σε πρωτοετείς φοιτητές που διδάσκονται γενική φυσική. Αυτά που γράφει ο Jewett μπορεί να είναι αποτελεσματικές φροντιστηριακές μεθοδολογίες που διευκολύνουν την επίλυση ασκήσεων. Όμως συσκοτίζουν το γενικό θεωρητικό πλαίσιο.
Διονύση , Γιάννη πιστεύετε ότι πρέπει να λέμε στους μαθητές ότι υπάρχουν και άλλοι τρόποι μεταφοράς ενέργειας εκτός από έργο και θερμότητα κάτι που είναι σοβαρό επιστημονικό λάθος; 

Δημήτρη δεν το έκανα αυτό ούτε στις Δέσμες ούτε στην Κατεύθυνση της Β’ Λυκείου.
Η μόνη περίπτωση που έκανα με λίγες ασκήσεις ήταν αυτή με θέρμανση μέσω αντίστασης.
Σ΄ αυτήν το δοχείο ήταν θερμομονωτικό και ο όρος Ι^2 .R.Δt ήταν αυτό που μπήκε στη θέση του Q ενώ το m.g.Δh αυτό που μπήκε στο όρο W.
Στο βιβλίο ο τύπος είναι Q=ΔU+W. Δηλαδή το έργο είναι αυτό που προσφέρει το αέριο και όχι αυτό που του προσφέρουμε.
Καταλαβαίνω ότι επιστημονικά σωστότερο θα ήταν να θεωρήσω Q=0 και να πω ότι
W=Ι^2 .R.Δt-m.g.h. Καταλαβαίνω ότι έκπτωση έκανα τότε αλλά μια έκπτωση προσιτή στα παιδιά.
Ο Γιαννακόπουλος τονίζει το λάθος που έκανα (εξωτερικώς προσφερόμενη ενέργεια που γίνεται έργο ή θερμότητα) αλλά πρόβλημα δεν πρόκυπτε.

Ο Αλεξόπουλος αλλά και οι Χαλιντέυ – Ρέσνικ χρησιμοποιούν τη γραφή Q=ΔU+W.
Ερμηνεύουν ως Q την προσφερόμενη στο αέριο ή σύστημα θερμότητα, ΔU την μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας και W το υπό του αερίου (ή συστήματος) παραγόμενο έργο και όχι το προσφερόμενο σ’ αυτό έργο.
Η γραφή αυτή υιοθετήθηκε στα σχολικά βιβλία Δέσμης και Κατεύθυνσης αλλά όχι σε τεχνικά βιβλία, τα βιβλία της ΑΕΝ κ.λ.π.

Ένα πρόβλημα το έχω όταν σε ένα δοχείο με αέριο ρίχνουμε ακτινοβολία 10 J..
Να τη συμπεριλάβουμε στο έργο;
Να πούμε δηλαδή ότι το έργο είναι -10J διότι δεν ακτινοβολεί το αέριο αλλά ακτινοβολείται;
Ή να πούμε ότι η ακτινοβολία ισοδυναμεί με προσφορά θερμότητας ίσης με 10 J ;

Δημήτρη είμαι πολύ κακός με τη γλώσσα και τους όρους. Προσπαθώ να καταλάβω τι λέει ο άλλος.
Γνωρίζεις τα σχετικά με την παρεξήγηση Κρητικού- Αρβανίτη στη Βαβυλωνία.

Καλημέρα Γιάννη, καλημέρα και πάλι σε όλους.
Δημήτρη, δεν ζήτησα αλλαγή του 1ου Θερμοδυναμικού νόμου!!!
Έγραψα στο προηγούμενο σχόλιό μου:
«Εντάξει αν περάσουμε στη γενίκευση ότι “έργο είναι κάθε μορφή μεταφοράς ενέργειας, η οποία δεν οφείλεται σε διαφορά θερμοκρασίας”, έχεις δίκιο. Και αυτό σε τελευταία ανάλυση λέει η Θερμοδυναμική.»
Βλέπω δεν σε καλύπτει… Δεν έχω να προσθέσω κάτι πάνω σε αυτό.

Αλλά το 2ο μέρος του σχολίου, μάλλον δεν πρέπει να έχει εμφανιστεί!!!  Το μεταφέρω λοιπόν
«…ας μην ξεχνάμε ότι αναφερόμαστε σε άρθρα του John W. Jewett Jr με τίτλο ” Ενέργεια και ο μαθητής σε σύγχυση “, συνεπώς, μιλάμε εν τέλει για το πώς περνάμε κάποια πράγματα στους μαθητές, χωρίς να τους αφήνουμε σε σύγχυση…»

Να πω κάτι ακόμη, πάνω στο τελευταίο:
Ρωτώ το copilot:
«Ποιοι οι τρόποι μεταφοράς θερμότητας;»
Και παίρνω την απάντηση:

1. Αγωγή (Conduction)

• Μεταφορά θερμότητας μέσα από ένα σώμα ή μεταξύ σωμάτων που βρίσκονται σε επαφή.
• Τα μόρια δεν μετακινούνται μακριά· απλώς μεταδίδουν ενέργεια στα γειτονικά τους.
• Συμβαίνει κυρίως σε στερεά.
• Παράδειγμα: ζεσταίνεται το κουτάλι όταν ακουμπά σε καυτό νερό.

2. Ρεύματα ή Μεταφορά (Convection)

• Μεταφορά θερμότητας μέσω μετακίνησης του ίδιου του υλικού, δηλαδή των μορίων.
• Συμβαίνει σε υγρά και αέρια.
• Παράδειγμα: ο ζεστός αέρας ανεβαίνει προς τα πάνω, ο ψυχρός κατεβαίνει.

3. Ακτινοβολία (Radiation)

• Μεταφορά θερμότητας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, χωρίς να χρειάζεται υλικό μέσο.
• Μπορεί να γίνει ακόμη και στο κενό.
• Παράδειγμα: η θερμότητα που φτάνει από τον Ήλιο στη Γη.

Νομίζω ότι η απάντηση που πήρα είναι αυτή που διδάσκουμε στους μαθητές.
Πάμε λοιπόν στον τρίτο τρόπο. Η ακτινοβολία, σύμφωνα με τη Θερμοδυναμική, δεν μεταφέρει ενέργεια λόγω διαφοράς θερμοκρασίας, άρα θεωρείται έργο.
Δηλαδή στο σύστημα μεταφέρεται ενέργεια μέσω έργου!  
Τελικά μεταφέρεται έργο ή θερμότητα μέσω ακτινοβολίας;
Και πότε θα διδάσκουμε το ένα και πότε το άλλο;
Φταίει ο μαθητής, που είναι σε σύγχυση; 

Γιάννη και Διονύση έγραψα και πριν ότι η μεταφορά ενέργειας με ακτινοβολία , γενικά στην βιβλιογραφία , θεωρείται θερμότητα (πχ η ακτινοβολία από τον ήλιο στη γη ,υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας ήλιου γης). Εκτός και αν είναι ‘οργανωμένη’ ακτινοβολία τύπου laser. Διονύση λες ότι δεν διάβασα μέρος προηγούμενου σχολίου σου. Όμως έγραψα ότι ο Jewett αναφερόμενος σε confused student προφανώς αναφέρεται σε πρωτοετείς φοιτητές που διδάσκονται γενική φυσική όχι σε μαθητές λυκείου. Η γνώμη μου είναι ότι δεν πρέπει να μπερδεύουμε την βασική θεωρεία με διδακτικές τεχνικές. Να συμφωνήσουμε πρώτα τι λέει η βασική θεωρία (η θερμοδυναμική) για το ζήτημα μας και μετά να συζητήσουμε τι και πως μπορούμε να περάσουμε στους μαθητές λυκείου. Κάνω λάθος να υποθέσω (από τα προηγούμενα σχόλια σου) πως δέχεσαι ότι σε επίπεδο θεμελιώδους θεωρίας δεν υπάρχει άλλος τρόπος μεταφοράς ενέργειας (σε κλειστό σύστημα) εκτός από το έργο και την θερμότητα;

Καλησπέρα Διονύση. Θα προσπαθήσω να απαντήσω στο τελευταίο τμήμα του σχολίου σου. Όπως το καταλαβαίνω η θερμοδυναμική είναι ένα γενικό πλαίσιο και δεν ασχολείται με την φύση των οντοτήτων για τις οποίες μιλάει. Η ενέργεια που απορροφά η γη από την ακτινοβολία του ήλιου είναι η θερμότητα. Η ακτινοβολία του ήλιου στον κενό χώρο δεν είναι θερμότητα Είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα με ροή ενέργειας που εκφράζεται από το διάνυσμα Poynting.

Διονύση για τα υπόλοιπα που γράφεις. Λες «…έχω δηλώσει ότι ο 1ος νόμος μια χαρά είναι, (…) θεωρώντας ότι:
Έτσι χωρίς να αλλάξουμε τον 1ο Θ. Ν. η άποψή μου είναι ότι δεν κάνει κακό το ξεδίπλωμα της εξίσωσης σε 2ο επίπεδο». Στο αρχικό σου σχόλιο όμως έχεις γράψει και «δεν νομίζω ότι πρέπει να μας περιορίζει για να αναφερθούν και τρόποι μεταφοράς ενέργειας, που δεν είναι έργο ούτε θερμότητα.» Αυτά προφανώς είναι αντιφατικά. Αν σαν ξεδίπλωμα της εξίσωσης εννοούσες αναφορά σε διάφορα είδη έργου και θερμότητας δεν θα υπήρχε πρόβλημα. Αυτό όμως ακυρώνεται όταν μιλάς για τρόπους μεταφοράς ενέργειας, που δεν είναι έργο ούτε θερμότητα. Στο επόμενο σχόλιο σου αφήνεις να εννοηθεί ότι συμφωνείς σε επίπεδο θεωρίας με αυτά που έγραψα. Τελικά λοιπόν νομίζω ότι χρειάζεται να διευκρινήσεις αν θεωρείς ότι υπάρχουν  και τρόποι μεταφοράς ενέργειας, που δεν είναι έργο ούτε θερμότητα.
Για το confused student. Γιατί θεωρείς ότι αναφέρεται σε μαθητές και όχι σε φοιτητές;
Τέλος γράφεις ότι «…ένας μαθητής τον οποίο προσπαθεί ο Jewett να “ξεμπλοκάρει”…». Δεν ξέρω αν ξεμπλοκάρει κάποιον ο Jewett. Είδαμε όμως ότι οδηγεί σε αντιλήψεις του είδους ότι ‘Οι διαδικασίες μεταφοράς ενέργειας δεν είναι μόνο 2 το έργο και η θερμότητα, είναι 6(!)’  (Και γιατί όχι 7 θα έλεγε ένας χημικός , γιατί να μην συμπεριλάβουμε και το χημικό έργο;)

Καλημέρα Δημήτρη.
Γράφεις:
“Όπως το καταλαβαίνω η θερμοδυναμική είναι ένα γενικό πλαίσιο και δεν ασχολείται με την φύση των οντοτήτων για τις οποίες μιλάει. Η ενέργεια που απορροφά η γη από την ακτινοβολία του ήλιου είναι η θερμότητα. Η ακτινοβολία του ήλιου στον κενό χώρο δεν είναι θερμότητα Είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα με ροή ενέργειας που εκφράζεται από το διάνυσμα Poynting.”
Τι καταλαβαίνω απο αυτό; Ότι δεν ξετάζουμε ποια είναι η φυσική πραγματικότητα, αλλά μιλάμε δηλωτικά με βάση το πλαίσιο που προκαταρκτικά θέτουμε.
Έτσι στο ερώτημα, τι είναι η διάδοση της ακτινοβολίας, μπορείς να απαντάς “Θερμότητα” ή ” ‘Εργο”, ανάλογα με το πλαίσιο…
Αυτό και μόνο αποδεικνύει ότι “δίκιο έχει ο μαθητής ή ο φοιτητής (δεν νομίζω ότι πρέπει να κολλήσουμε αν είναι μαθητής Γ΄Λυκείου στην Ελλάδα ή πρωτοετής στην Αμερική), να βρίσκεται σε σύγχυση!
Η στάση αυτή δικαιολογεί τις παραπέρα διευκρινήσεις πάνω στην ΑΔΕ, που προσπαθεί να δώσει ο Jewett.

Αλλά με την ίδια λογική, για να δούμε τι είναι αυτό που μου ζητάς συνεχώς διευκρίνηση; Είναι δύο ή περισσότεροι οι τρόποι μεταφοράς ενέργειας;
Προφανώς θα πρέπει να απαντήσω εντός «πλαισίου»!
Τι σημαίνει εντός πλαισίου, βασισμένο σε ορισμούς, στη Θερμοδυναμική;
Στην κλασική θερμοδυναμική ΟΡΙΖΟΥΜΕ:
-Θερμότητα τη μεταφορά ενέργειας που προκαλείται από διαφορά θερμοκρασίας
-Έργο τη μεταφορά ενέργειας που δεν προκαλείται από διαφορά θερμοκρασίας
Τι ακριβώς λέει ο ΟΡΙΣΜΟΣ;
Το έργο ορίζεται αρνητικά — είναι οτιδήποτε δεν είναι θερμότητα.
Αλλά τότε η δήλωση
«Η μεταφορά ενέργειας συμβαίνει μόνο ως θερμότητα ή έργο» είναι πάντα αληθής αφού:
• Ορίσαμε τη θερμότητα ως έναν τύπο
• Ορίσαμε το έργο ως οτιδήποτε άλλο
Αυτό καθιστά τη δήλωση ταυτολογική εντός του πλαισίου. Δεν υπάρχει κανένα τρίτο ενδεχόμενο, με βάση τον ορισμό!!!
Είναι παρόμοιο με το να λέμε:
«Κάθε τετράπλευρο έχει τέσσερεις πλευρές».
Ναι, είναι σωστό…

Η διαφωνία που έχει προκύψει είναι αν η ενέργεια διαδίδεται γίνεται μέσω έργου και θερμότητας ή μέσω πολλών διαδικασιών όπως κυμάτων ηλεκτρομαγνητικών ή μηχανικών μέσω μάζας μέσω ηλεκτρισμού κλπ. Γι’ αυτό θα μου επιτρέψετε να εκφράσω ορισμένες σκέψεις μου για το θέμα.

Η αντιπαράθεση μεταξύ αυτών των δύο απόψεων θεωρώ ότι προέρχεται από το γεγονός ότι δεν έχει γίνει πλήρως αντιληπτός ο διαχωρισμός μεταξύ μικρόκοσμου και μακρόκοσμου. Η επικρατούσα άποψη στο χώρο των φυσικών επιστημών είναι ότι ο κόσμος που αντιλαμβανόμαστε μέσω των αισθήσεών μας αποτελείται αποκλειστικά από στοιχειώδη σωματίδια. Στοιχειώδες κβαντικές οντότητες όπως θα λέγαμε πιο σωστά. Οι οντότητες αυτές χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Στα φερμιόνια ( κουάρκς, ηλεκτρόνια, νετρίνα ) που αποτελούν το σκελετό του κόσμου και στα μποζόνια ( φωτόνια, γλουόνια, Z, W Higgs ) που αποτελούν την κόλλα. Τα μποζόνια είναι υπεύθυνα για την αλληλεπίδραση μεταξύ των φερμιονίων αλλά μερικές φορές και την αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Αποτελούν τα συστατικά των κβαντικών πεδίων όπως λέμε.

Όλα τα στοιχειώδη σωματίδια χαρακτηρίζονται από κάποιες ιδιότητες, όπως το spin, ο λεπτονικός αριθμός, η χάρη, η παραδοξότητα, η μάζα, η ενέργεια κλπ. Ο τρόπος οργάνωσης και αλληλεπίδρασης των σωματιδίων φτιάχνει τα πάντα. Η οργάνωση πραγματοποιείται σε πολλά επίπεδα. Αρχίζει με τη δημιουργία ιόντων και πυρήνων και συνεχίζει με τη δημιουργία ατόμων, μορίων, μακρομορίων, μονοκύτταρων οργανισμών, πολυκύτταρων και τέλος έλλογης ζωής. Σε κάθε επίπεδο αναδύονται και νέες ιδιότητες και νόμοι.
Η θεωρία σχετικότητας, η θερμοδυναμική, ο ηλεκτρομαγνητισμός κλπ είναι μακροσκοπικές θεωρίες. Δημιουργήθηκαν για την ερμηνεία μακροσκοπικών ιδιοτήτων. Η κβαντομηχανική, η χρωμοδυναμική, η θεωρία χορδών κλπο είναι θεωρίες που αναφέρονται στο μικρόκοσμο. Υπάρχουν ιδιότητες του μικρόκοσμου που επεκτείνονται και στον μακρόκοσμο, όπως πχ η μάζα, η ενέργεια η ορμή, το φορτίο κλπ. Υπάρχουν ιδιότητες που αναφέρονται μόνο στον μικρόκοσμο όπως το spin ο λεπτονικός αριθμός, η παραδοξότητα κλπ. Και τέλος υπάρχουν και ιδιότητες που αναφέρονται μόνο στο μακρόκοσμο όπως το χρώμα, η συχνότητα, το μήκος κύματος, η ένταση του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου, το έργο, η θερμότητα, η δύναμη, κλπ.

Μετά από αυτή τη μικρή εισαγωγή θα πρέπει να πούμε ότι η μάζα και η ενέργεια είναι δύο διαφορετικές ιδιότητες των στοιχειωδών σωματιδίων που συνδέονται μεταξύ τους με τη σχέση Ε^2=p^2c^2+m^2c^4
Από την παραπάνω σχέση παρατηρούμε ότι:

1. Υπάρχουν σωματίδια χωρίς μάζας όπως τα φωτόνια και τα γκλουόνια που Ε=pc δεν υπάρχουν όμως σωματίδια με μηδέν ενέργεια αφού το πρώτο μέλος της εξίσωσης δεν μπορεί να μηδενιστεί.
2. Η ενέργεια ενός σωματιδίου που έχει μάζα εξαρτάται και από την ταχύτητά του η οποία επηρεάζει την ορμή του
3. Η ενέργεια ενός άμαζου σωματιδίου δεν εξαρτάται από την ταχύτητά του αφού κινείται υποχρεωτικά με την ταχύτητα του φωτός αλλά μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή ανάλογα με την ορμή του.
4. Όταν αλληλεπιδρούν δύο φερμιόνια ανταλλάσσουν δυνητικά μποζόνια. Λόγω της αλληλεπίδρασης έχουμε μεταβολή στην κινητική ενέργεια του συστήματος των φερμιονίων η οποία αλλάζει σε σχέση με την απόσταση. Τη μεταβολή στην κινητική ενέργεια την ονομάζουμε δυναμική του συστήματος.

Από την παραπάνω ανάλυση καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η ενέργεια ενός συστήματος οφείλεται πάντα
Α) στο πλήθος και το είδος των σωματιδίων
Β) στην κίνηση των σωματιδίων
Γ) στην αλληλεπίδραση των σωματιδίων
Αν ονομάσουμε την Α και Β κινητική ενέργεια και την Γ δυναμική τότες καταλαβαίνουμε ότι όλες οι ενέργειες δεν είναι τίποτε άλλο από κινητικές και δυναμικές.
Όλες οι ενεργειακές μετατροπές δεν είναι τίποτε άλλο παρά αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων μέσα από τους κανόνες της κβαντομηχανικής. Όταν πχ σπρώχνουμε ένα σώμα δημιουργούμε μία ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων του χεριού μας με τα ηλεκτρόνια της επιφάνειας του σώματος μέσω δυνητικών φωτονίων. Η αλληλεπίδραση αυτή επεκτείνεται σε όλα τα μόρια-ιόντα του στερεού σώματος που σπρώχνουμε με αποτέλεσμα όλα ν’ αποκτούν την ίδια ταχύτητα και να μετακινούνται. Η αλληλεπίδραση στο χώρο του μικρόκοσμου είναι φοβερά πολύπλοκη και γι αυτό επινοούμε έννοιες και φυσικά μεγέθη όπως τη δύναμη και το έργο εν προκειμένω ώστε να απλοποιήσουμε και να κάνουμε πιο κατανοητό αυτό το φαινόμενο. Γενικά στο μακρόκοσμο επινοούμε έννοιες – φυσικά μεγέθη όπως έργο, θερμότητα, ακτινοβολία, ηλεκτρική ενέργεια, ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο κλπ κλπ ώστε να κάνουμε πιο κατανοητή αυτή την τεράστια πολυπλοκότητα. 

 Διονύση καλό μεσημέρι. Στα τελευταία σχόλια σου νομίζω ότι κάνεις διάφορες λογικές ακροβασίες παίζοντας με την λέξη πλαίσιο. Αναφερόμενος σε γενικό πλαίσιο δεν εννοούσα βέβαια ένα πλαίσιο αναφοράς που επιλέγουμε κατά περίπτωση.  Αναφερόμουν στον γενικό φορμαλισμό της θερμοδυναμικής ο οποίος περιορίζει όλες τις φυσικές διαδικασίες ανεξάρτητα από την φύση τους και χωρίς να ασχολείται με τις λεπτομέρειες τους. Γράφεις «Έτσι στο ερώτημα, τι είναι η διάδοση της ακτινοβολίας, μπορείς να απαντάς “Θερμότητα” ή ” ‘Εργο”, ανάλογα με το πλαίσιο…»  Που έγραψα εγώ κάτι τέτοιο; Υπονόησα κάπου κάποια μορφή σχετικοποίησης; Νομίζω έγραψα συγκεκριμένους ορισμούς για το έργο και την θερμότητα (οι οποίοι δεν είναι αυτοί που αναφέρεις)  Όσον αφορά για την ταυτολογία που γράφεις. Είναι προφανές ότι το ερώτημα «Δέχεσαι ότι υπάρχουν 2 μόνο τρόποι μεταφοράς ενέργειας , θερμότητα και έργο;» είναι ισοδύναμο με το ερώτημα «Δέχεσαι ότι οι δοθέντες ορισμοί έργου και θερμότητας είναι σωστοί και σκόπιμοι;»
Τελικά νομίζω ότι για να μπορέσουμε να συνεννοηθούμε πρέπει να ξεκαθαρίσουμε ορισμένα πράγματα.
1) Θεωρείς ότι οι ορισμοί που έγραψα για το έργο και την θερμότητα είναι σύμφωνοι με την θερμοδυναμική ή υπάρχει κάποια αλλοίωση; Υπάρχει κάτι από αυτά που έγραψα το οποίο δεν είναι σύμφωνο με την θερμοδυναμική;
2) Όταν έγραψες «δεν νομίζω ότι πρέπει να μας περιορίζει (ο 1ος ΘΝ, σ.σ.) για να αναφερθούν και τρόποι μεταφοράς ενέργειας, που δεν είναι έργο ούτε θερμότητα» , ποιους ακριβώς ορισμούς έργου και θερμότητας είχες στο μυαλό σου;
3) Σε προηγούμενο σχόλιο μου έγραψα: «Η γνώμη μου είναι ότι δεν πρέπει να μπερδεύουμε την βασική θεωρία με διδακτικές τεχνικές. Να συμφωνήσουμε πρώτα τι λέει η βασική θεωρία (η θερμοδυναμική) για το ζήτημα μας και μετά να συζητήσουμε τι και πως μπορούμε να περάσουμε στους μαθητές λυκείου» Συμφωνείς με αυτό;

Καλησπέρα Δημήτρη.
Συζητάμε τώρα δυο μέρες, αλλά μάλλον δεν προχωράμε και η συζήτηση καταλήγει αδιέξοδη, όταν μου αποδίδεις «λογικές ακροβασίες» ή με καλείς να δώσω ορισμούς για το έργο και την θερμότητα.
Αγνοώντας επιδεικτικά την θέση, που από την αρχή υποστήριξα, ότι μια χαρά τα συνοψίζει ο 1ος θερμοδυναμικός νόμος, δεν χρειάζεται να προσθέσουμε άλλους προσθετέους, αλλά:

«Όταν διδάσκουμε στο σχολείο τον 1ο νόμο, ορίζουμε το έργο W σαν την ενέργεια που μεταφέρεται στο σύστημα, μέσω έργου κάποιας δύναμης, μια άκρως οργανωμένη μεταφορά ενέργειας και της θερμότητας, η οποία οφείλεται σε άτακτη μεταφορά ενέργειας, η οποία πραγματοποιείται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας και εδώ σιωπηλά βάζουμε στο τσουβάλι και κάθε άλλη μεταφορά, όπως π.χ. μέσω ακτινοβολίας. Είναι αυτή μεταφορά λόγω διαφοράς θερμοκρασίας; Έτσι χωρίς να αλλάξουμε τον 1ο Θ. Ν. η άποψή μου είναι ότι δεν κάνει κακό το ξεδίπλωμα της εξίσωσης σε 2ο επίπεδο, όπως το κάνει ο Jewett.»

Είναι όλα τόσο ξεκάθαρα ορισμένα μέσω των συζυγών δυνάμεων και των αντίστοιχων συζυγών γενικευμένων μετατοπίσεων, όπου δεν είναι ανάγκη να εξηγήσουμε, τίποτα άλλο, παρά να δώσουμε στους μαθητές (αφού λάβουμε υπόψη και την μεταβολή της εντροπίας) την εξίσωση:

https://i.ibb.co/b5xnM9qs/2026-02-16-174950.png

Για τις αντιστρεπτές μεταβολές και …καθαρίσαμε. Και όποιος δεν κατάλαβε, κακό του κεφαλιού του.
Δεν υπάρχουν σημεία προς διευκρίνηση, όπως πού θα βάλει ο μαθητής την ακτινοβολία. Τι τρόπος μεταφοράς είναι αυτός; Είναι έργο, είναι θερμότητα; Είναι απλά ξεκάθαρο:

«Η ενέργεια που απορροφά η γη από την ακτινοβολία του ήλιου είναι η θερμότητα. Η ακτινοβολία του ήλιου στον κενό χώρο δεν είναι θερμότητα. Είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα με ροή ενέργειας που εκφράζεται από το διάνυσμα Poynting.»

Εξάλλου είναι πολύ σαφές ότι «η μεταφορά ενέργειας με ακτινοβολία , γενικά στην βιβλιογραφία , θεωρείται θερμότητα (πχ η ακτινοβολία από τον ήλιο στη γη, υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας ήλιου γης).»

Η διάδοση της ακτινοβολίας στο κενό είναι Έργο, αλλά από τον Ήλιο στη Γη μεταφέρεται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας, άρα είναι Θερμότητα. Καμία αντίφαση. Όλα είναι ξεκάθαρα!

Και αν είμαι στο γραφείο μου στους 20°C και μια ακτίνα φωτός διαχέεται από το φύλλο του απέναντι δένδρου στην αυλή μου, όπου η θερμοκρασία είναι 5°C και περνώντας από το τζάμι φτάνει στο μάτι μου, αυτή μετέφερε ενέργεια, από το φύλλο στο μάτι μου, λόγω διαφοράς θερμοκρασία, άρα είναι θερμότητα.

Αλλά και αν τοποθετήσω δύο τούβλα με θερμοκρασία 1.000Κ, το ένα απέναντι στο άλλο, δεν εκπέμπεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από το ένα στο άλλο; Δεν εκπέμπουν και τα δύο τούβλα; Δεν απορροφούν και τα δύο; Δεν μεταφέρεται ενέργεια από το ένα στο άλλο και αντίστροφα; Φαντάζομαι πώς όχι, αφού δεν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας.

Όλα αυτά δεν χρειάζεται να προβληματίσουν κανένα. Το ερώτημα είναι πόσες μορφές μεταφοράς ενέργειας προβλέπει ο 1ος νόμος.
Λοιπόν Δημήτρη υπάρχουν δύο μόνο διαδικασίες μεταφοράς ενέργειας. Και αυτές είναι το έργο και η Θερμότητα.
Όλα τα άλλα είναι για να ασχολούνται κάποιοι άσχετοι. Μην δίνεις σημασία.
Η απάντησή μου, προφανώς είναι «εντός πλαισίου», για να μην μείνει απορία, σε τι αναφέρεται το προηγούμενο σχόλιο…
Καλό απόγευμα Δημήτρη και σε ευχαριστώ που μου έδωσες την ευκαιρία να επικοινωνήσω μερικές σκέψεις, έστω και αν δεν σε βρίσκουν σύμφωνο.

Καλησπέρα παιδιά.
Για να καταλάβω κάτι μια περίπτωση:
https://i.ibb.co/m542sHfZ/77.png

Ένα γυάλινο δοχείο περιέχει αέρα.
Περιστρέφεται από μηχανισμό γρήγορα.
Βομβαρδίζεται από μικροκύματα (η πηγή τους αριστερά).
Μια μπαταρία (δεξιά) ρευματοδοτεί μια αντίσταση και το θερμαίνει.
Σε μερικά λεπτά σταματάμε περιστροφή, μικροκύματα, ρεύμα.
Το αφήνουμε ώστε να βρεθεί σε κατάσταση ισορροπίας.
Το αέριο έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία και εσωτερική ενέργεια.
Που θα συμπεριλάβουμε την ενεργειακή συνεισφορά κάθε παράγοντα;
Στο Q , στο W ;

Διονύση δυστυχώς στο τελευταίο σχόλιο σου εξετράπης σε ειρωνείες και διαστρέβλωση (πουθενά δεν έγραψα ότι η ακτινοβολία στο κενό είναι έργο). Απέφυγες να απαντήσεις στα καθαρά ερωτήματα μου και ανακάτεψες στην συζήτηση ζητήματα διδακτικής ενώ είχες συμφωνήσει πριν ότι αυτά που γράφουμε εδώ δεν αφορούν μαθητές. Ας κρίνουν οι αναγνώστες αυτών των σχολίων αν είναι συμβατή η μορφή του 1ου ΘΝ με την θεώρηση τρόπων  μεταφοράς ενέργειας που δεν είναι έργο ή θερμότητα.

Γιάννη καλησπέρα. Στο ερώτημα σου θα προτιμήσω μια απρόσωπη απάντηση , αυτήν του chatgpt. Απαντά λοιπόν η ΤΝ: «Πολύ καλή ερώτηση — αφορά άμεσα τον 1ο νόμο της Θερμοδυναμικής:  ΔU=Q+W  Το σύστημα είναι το αέριο μέσα στο δοχείο.
1. Περιστροφή του δοχείου Αν το δοχείο περιστρέφεται μέσω άξονα ή μηχανισμού που του ασκεί ροπή, τότε μεταφέρεται ενέργεια στο σύστημα μέσω μηχανικού έργου. Αυτό καταγράφεται ως έργο W (έργο άξονα – shaft work).
 2. Μικροκύματα Τα μικροκύματα είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Δεν είναι μηχανικό έργο. Είναι μεταφορά ενέργειας λόγω ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Στη θερμοδυναμική μακροσκοπική περιγραφή αυτό ταξινομείται ως: Θερμότητα Q Γιατί είναι ενέργεια που μεταφέρεται χωρίς μακροσκοπική μηχανική αλληλεπίδραση.
3. Αντίσταση που θερμαίνεται από μπαταρία  Η μπαταρία δίνει ηλεκτρική ενέργεια στην αντίσταση. Η ενέργεια μεταφέρεται στο σύστημα μέσω ηλεκτρικού έργου (ρεύμα × τάση). Άρα: Καταγράφεται ως έργο W (ηλεκτρικό έργο).
Η θερμότητα που παράγει η αντίσταση μέσα στο αέριο είναι εσωτερικός μετασχηματισμός ενέργειας — δεν είναι επιπλέον Q.
Μετά τη διακοπή Όταν σταματήσουν όλα και το σύστημα φτάσει σε ισορροπία:
ΔU=Qμικροκυμάτων+Wπεριστροφής+Wηλεκτρικό  Η αύξηση της θερμοκρασίας και της εσωτερικής ενέργειας οφείλεται στο άθροισμα αυτών.

Βαθύτερη φυσική παρατήρησηΗ διάκριση Q και W δεν είναι ιδιότητα της ενέργειας, αλλά του τρόπου μεταφοράς της.
·       Μηχανικά ή ηλεκτρικά οργανωμένη μεταφορά → W
·       Ανοργάνωτη μεταφορά μέσω τυχαίας μοριακής διέγερσης → Q

Καλησπέρα και πάλι. Βρήκα κάτι που δείχνει ότι η θερμότητα μεταφέρεται και μέσω ακτινοβολίας, τουλάχιστον αυτό λέει το ακόλουθο βιβλίο θερμοδυναμικής.

Μεταφέρω από το βιβλίο Fundamentals of Thermodynamics των Borgnakke-Sonntag, 8 ed. σελ. 99-100.

Γνωρίζουμε ότι τα μόρια της ύλης έχουν μεταφορική (κινητική), περιστροφική και δονητική ενέργεια. Η ενέργεια σε αυτές τις μορφές μπορεί να μεταδοθεί στα γειτονικά μόρια μέσω αλληλεπιδράσεων (συγκρούσεων) ή μέσω ανταλλαγής μορίων, έτσι ώστε η ενέργεια να εκπέμπεται από μόρια που έχουν κατά μέσο όρο περισσότερη (υψηλότερη θερμοκρασία) σε μόρια που έχουν κατά μέσο όρο λιγότερη (χαμηλότερη θερμοκρασία). Αυτή η ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ μορίων είναι μεταφορά θερμότητας μέσω αγωγής …
Δίνεται από το νόμο του Fourier Q = -kA(dT/dx)

Ένας διαφορετικός τρόπος μεταφοράς θερμότητας λαμβάνει χώρα όταν ένα μέσο ρέει, ο οποίος ονομάζεται μεταφορά θερμότητας με συναγωγή. Παραδείγματα είναι ο άνεμος που φυσά πάνω από ένα κτίριο ή η ροή μέσω εναλλακτών θερμότητας, που μπορεί να είναι αέρας που ρέει πάνω/μέσα από ένα καλοριφέρ με νερό που ρέει μέσα στις σωληνώσεις του καλοριφέρ…
Δίνεται από το νόμο του Νewton Q = AhΔΤ

Ο τελευταίος τρόπος μεταφοράς θερμότητας είναι η ακτινοβολία, η οποία μεταδίδει ενέργεια ως ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο διάστημα. Η μεταφορά μπορεί να συμβεί σε κενό χώρο και δεν απαιτεί ύλη, αλλά η εκπομπή (δημιουργία) της ακτινοβολίας και η απορρόφηση απαιτούν την παρουσία μιας ουσίας…
Αυτή δίνεται από τη σχέση Q = εσΑΤ^4

Ευχαριστώ Δημήτρη.
Γράφεις σε ένα από τα πρώτα σου σχόλια ότι το άρθρο λογικά αναφέρεται σε πρωτοετή φοιτητή που διδάσκεται Γενική Φυσική.
Ένας τέτοιος μπορεί να διαβάζει από το βιβλίο των Χαλιντέυ – Ρέσνικ που χρησιμοποιούν τη γραφή Q = ΔU + W.
Στην περίπτωση του δοχείου που έβαλα θα πρέπει να βάλει θετικό πρόσημο στην ενεργειακή προσφορά της ακτινοβολίας.
Αρνητικό πρόσημο στην προσφορά του μηχανισμού περιστροφής.
Αρνητικό πρόσημο στην προσφορά της ενέργειας από τη μπαταρία.

σ = η σταθερά Stefan-Boltzmann, το ε = κλάσμα (ικανότητα εκπομπής) της ακτινοβολίας ιδανικού μέλανος σώματος.

Βέβαια εδώ δεν υπάρχει η διαφορά θερμοκρασίας ΔΤ αλλά η θερμοκρασία Τ της επιφάνειας που εκπέμπει την ακτινοβολία. Ορίζει όμως τη θερμότητα ως τη μορφή ενέργειας που μεταφέρεται πέρα από τα όρια ενός συστήματος σε μια δεδομένη θερμοκρασία σε ένα άλλο σύστημα (ή στο περιβάλλον) σε χαμηλότερη θερμοκρασία λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ των δύο συστημάτων.

Δηλαδή τρεις παράγοντες που έχουν θετική συνεισφορά στην αύξηση της εσωτερικής ενέργειας εμφανίζονται με διαφορετικά πρόσημα.
Αυτό είναι βολικό για έναν πρωτοετή;
Το άρθρο δεν αποτελεί μια κάποια βοήθεια προς αυτόν;

Νομίζω βρήκα μια απάντηση:

https://i.ibb.co/HJ1tBZr/54.png

Καλημέρα Γιάννη. Δεν νομίζω ότι ο φοιτητής που συναντά στον Halliday  το Q = ΔU + W θα έχει ιδιαίτερη δυσκολία , αν έχει κατανοήσει την σύμβαση των συγγραφέων ότι το W είναι το έργο που κάνει το σύστημα στο περιβάλλον , οπότε μπορεί να γράψει ΔU = Q + |W| για το ενεργειακό ισοζύγιο. Δεν έχω αντίρρηση ,αν κριθεί διδακτικά ωφέλιμο , να υπάρχουν οσοιδήποτε όροι στην ενεργειακή σχέση , αρκεί να διευκρινίζεται ότι κάθε ενεργειακή συνεισφορά είναι είτε έργο ή θερμότητα (ώστε να αποφευχθούν ‘καταστάσεις’ των 6 , 7 … τρόπων)

Καλημέρα Θοδωρή και Δημήτρη.
Δημήτρη φυσικά και δεν έχω αντίρρηση στο ότι στη συγγραφή ενός βιβλίου Θερμοδυναμικής αρκούν οι τρεις όροι Q , U και W.
Ούτε θα πρότεινα να ξαναγραφούν τα βιβλία Θερμοδυναμικής.
Όμως σε έναν πρωτοετή (πόσο μάλλον σε ένα μαθητή Λυκείου) χρειάζονται διευκρινήσεις όπως αυτές που έκανες εσύ, όπως αυτές του άρθρου.
Για παράδειγμα στην απάντηση της ΤΝ ότι έργο είναι η συνεισφορά της περιστροφής πρέπει να σημειωθεί ότι δεν είναι αυτό το P.dV διότι ο όγκος είναι σταθερός.
Να εντοπισθεί στους διδασκόμενους φοιτητές ή μαθητές ότι το ηλεκτρικό έργο (αντίσταση) δεν εκφράζεται ως P.dV.

Η θεμελίωση της Θερμοδυναμικής δεν χρειάζεται να αλλάξει ούτε τα βιβλία να γράψουν ένα μακρυνάρι στη θέση του διάσημου τύπου..
Διδακτικές παρεμβάσεις πρέπει να γίνουν και πιστεύω πως ούτε εσύ τις αρνείσαι.

Καλημέρα Γιάννη. Διονύση η δεύτερη εικόνα που είχα βάλει δίνει την απάντηση.Έχεις βάλει την 1η εικόνα 2 φορές.

Καλημέρα Γιάννη και Θοδωρή. Γιάννη συμφωνώ με αυτά που γράφεις. Αυτό όμως το ‘δεν είναι 2 οι τρόποι μεταφοράς αλλά 6’ είναι άλλης τάξεως ζήτημα.
Θοδωρή χρήσιμα αυτά που συνεισφέρεις  ιδιαίτερα οι σημειώσεις για την μεταφορά θερμότητας. Είναι γνωστό ότι οι Χημικοί διδάσκονται στο πανεπιστήμιο περισσότερη θερμοδυναμική από τους Φυσικούς. Και κυρίως την χρησιμοποιούν πολύ περισσότερο. Ελπίζω λοιπόν να μην μας βλέπετε με κάποια …συγκατάβαση σ’ αυτήν τη συζήτηση.

Ναι Δημήτρη είναι ζήτημα άλλης τάξης.
Ας αποφύγουμε προτάσεις του τύπου:
-Η Θερμοδυναμίκή έχει θεμελιωθεί λανθασμένα!
-Τα βιβλία Θερμοδυναμικής πρέπει να ξαναγραφούν!

Μαζί με αυτό
https://i.ibb.co/nMY7518s/2026-02-17-105239.png
Πηγή: https://www.aua.gr/fysiki/ekpaideysh_fysikh/shmeiwseis/tzamalis/metafora%20thermotitas.pdf

Καλημέρα Θοδωρή και συγνώμη για το μπέρδεμα…
Τώρα νομίζω είναι σωστά…

Καλημέρα σε όλους. Θοδωρή ανέβασε ξανά αν έχεις την καλοσύνη τη δεύτερη εικόνα, για να μπει στο σχόλιό σου.

Σε προηγούμενο σχόλιο διαβάζουμε: «Η αντιπαράθεση μεταξύ αυτών των δύο απόψεων θεωρώ ότι προέρχεται από το γεγονός ότι δεν έχει γίνει πλήρως αντιληπτός ο διαχωρισμός μεταξύ μικρόκοσμου και μακρόκοσμου». Στην συνέχεια ο συγγραφέας του σχολίου  φροντίζει να καλύψει αυτό το … έλλειμμα αντίληψης που έχουμε , με μια σύντομη διάλεξη περί Μοντέρνας Φυσικής αναφέροντας πράγματα που προφανώς αγνοούσαμε. Είναι αξιοσημείωτο όμως ότι δεν θεώρησε σκόπιμο να υπερασπίσει την θέση του για τους … 6 τρόπους (πέρα από την αναφορά στον Jewett)  που αποτέλεσε την αφετηρία του μεγαλύτερου μέρους αυτής της συζήτησης

Οι εμμονές σας κε Βλάχο περί μεγέθους του φωτονίου ή περί των μηχανισμών ή τρόπων ή διαδικασιών μεταφοράς της ενέργειας με επίκληση όχι επιστημονικών επιχειρημάτων αλλά αποσπασμάτων από κάποια βιβλία που χαρακτηρίζετε ως σοβαρά, υπονοώντας έτσι ότι κάποιες άλλες αναφορές δεν είναι σοβαρές, καταστρέφουν οποιαδήποτε βάση για έναν ευχάριστο και δημιουργικό διάλογο.

Όταν μάλιστα αυτές συνοδεύονται και από την απαξιωτική και αγενή στάση σας να απευθύνεστε στον συνομιλητή σας σε τρίτο πρόσωπο, τότε όχι μόνο δεν υπάρχει βάση για διάλογο, άλλου ούτε και διάθεση. Γι αυτό διακόπτω κάθε επικοινωνία μαζί σας και σας παρακαλώ να πράξετε το ίδιο. 

Καλό απόγευμα Δημήτρη.
Να το ξαναπώ; Από το 1ο μου σχόλιο έχω δηλώσει ότι ο 1ος νόμος μια χαρά είναι, ενώ διατύπωσα ένα προβληματισμό για τα της διδασκαλίας, θεωρώντας ότι:
“Έτσι χωρίς να αλλάξουμε τον 1ο Θ. Ν. η άποψή μου είναι ότι δεν κάνει κακό το ξεδίπλωμα της εξίσωσης σε 2ο επίπεδο, όπως κάνει ο συγγραφέας”…

Στην 2η τοποθέτησή μου, έγραψα:

“Εντάξει αν περάσουμε στη γενίκευση ότι “έργο είναι κάθε μορφή μεταφοράς ενέργειας, η οποία δεν οφείλεται σε διαφορά θερμοκρασίας”, έχεις δίκιο. Και αυτό σε τελευταία ανάλυση λέει η Θερμοδυναμική.”

Δεν είναι φανερό τι θέση έχω πάρει;

Αλλά αφού επιμένεις να ρωτάς το ίδιο πράγμα, σαν να ζητάς ομολογία “πίστεως”, οπότε είμαι υποχρεωμενος και γω να επανέρχομαι, ας κάνουμε μια προσπάθεια να το ξεκαθαρίσουμε για τι μιλάμε.
Γράφεις παραπάνω: “Θερμότητα είναι το μέρος της μεταβολής της εσωτερικής ενέργειας που δεν αντιστοιχεί σε μεταβολές μακροσκοπικών μεταβλητών και πραγματοποιείται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας.”
Και στη συνέχεια: “η μεταφορά ενέργειας με ακτινοβολία , γενικά στην βιβλιογραφία , θεωρείται θερμότητα (πχ η ακτινοβολία από τον ήλιο στη γη, υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας ήλιου γης).”
Δηλαδή η διάδοση της ακτινοβολίας από τον Ήλιο στη Γη οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας;
Αλλά και γενικά η διάδοση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος στηρίζεται στη διαφορά θερμοκρασίας;
Και τότε στο κενό γιατί διαδίδεται το ΗΜΚ, θα ρώταγε ένας “μαθητής σε σύγχυση”, ένας μαθητής τον οποίο προσπαθεί ο Jewett να “ξεμπλοκάρει”…

Κύριε Μουρούζη γράφοντας πριν για το έλλειμμα αντίληψης προφανώς κάνατε μια ευγενή παρατήρηση. Υπάρχει και εκείνο το σχόλιο σας στην ανάρτηση για τα 100 χρόνια κβαντομηχανικής. Όλα τα σχόλια μου ήταν σε ουδέτερο τόνο χωρίς απαξιωτικούς χαρακτηρισμούς. Συνεπώς αυτά που γράψατε για « αγενή στάση» επιστρέφονται.
Σας συνιστώ αναλογιζόμενος την ευθύνη σας απέναντι στους αναγνώστες των γραφομένων σας (στους οποίους περιλαμβάνονται και μαθητές) , να υπερασπιστείτε αυτά που σας έχω επισημάνει ως λάθη ή να παραδεχτείτε ότι είναι λάθη και να τα διορθώσετε.
Το τι θα κάνω μελλοντικά όσον αφορά σχολιασμό απόψεων που αναρτώνται σε δημόσιο χώρο , δεν είναι κάτι στο οποίο μπορείτε να έχετε ανάμειξη. 

Η Ενδεκάτη παρανόηση: (Υπάρχει στη Φυσική «Γενική Αρχή Ελάχιστης Ενέργειας»;)
Με την βοήθεια της ΤΝ(ChatGPT)
Συχνά διατυπώνεται, ιδίως σε διδακτικό πλαίσιο, ότι «τα φυσικά συστήματα τείνουν να ελαχιστοποιούν την ενέργειά τους». Στο παρόν υποστηρίζεται ότι δεν υφίσταται γενική αρχή ελάχιστης ενέργειας στη φυσική. Η θεμελιώδης δυναμική αρχή της κλασικής θεωρίας είναι η αρχή της στάσιμης δράσης, η οποία απαιτεί στασιμότητα και όχι ελαχιστοποίηση της δράσης. Επιπλέον, η ελαχιστοποίηση της ενέργειας εμφανίζεται μόνο σε ειδικές περιπτώσεις ισορροπίας υπό συγκεκριμένους περιορισμούς.
Η έννοια της ενέργειας ενοποιεί διαφορετικά φυσικά φαινόμενα: κινητική, δυναμική, θερμική, ηλεκτρομαγνητική, κ.ά. Η διατήρηση της ενέργειας είναι θεμελιώδης αρχή, η οποία σχετίζεται με τη συμμετρία του χρόνου μέσω του θεωρήματος του Noether. Όμως, η διατήρηση της ενέργειας δεν συνεπάγεται ότι η ενέργεια «πρέπει» να ελαχιστοποιείται. Ένα σύστημα μπορεί να έχει οποιαδήποτε επιτρεπτή τιμή ενέργειας, αρκεί να ικανοποιεί τους νόμους διατήρησης.
Στην κλασική μηχανική, ένα σύστημα σε στατική ισορροπία βρίσκεται σε σημείο όπου η δυναμική ενέργεια έχει ακρότατο (συνήθως ελάχιστο). Ωστόσο:

• Η συνθήκη ισορροπίας είναι γενικά συνθήκη μηδενικής πρώτης παραγώγου (στάσιμο σημείο).
• Το ελάχιστο αφορά ευσταθή ισορροπία.
• Υπάρχουν και ασταθείς ή ουδέτερες ισορροπίες (μέγιστα ή σαγματικά σημεία).

Άρα, ακόμη και εδώ, η σωστή διατύπωση είναι ότι η ισορροπία αντιστοιχεί σε στάσιμο σημείο της δυναμικής ενέργειας, όχι κατ’ ανάγκη σε απόλυτο ελάχιστο
Η θεμελιώδης διατύπωση της κλασικής μηχανικής δεν βασίζεται στην ελάχιστη ενέργεια, αλλά στην αρχή της ελάχιστης (ή στάσιμης) δράσης, που συνδέεται με τη λαγκρανζιανή και τη χαμιλτονιανή διατύπωση
Η δράση ορίζεται ως: S = ολοκλήρωμα(απόt1σε t2)Ldt όπου (L = T – V) είναι η Λαγκρανζιανή (κινητική μείον δυναμική ενέργεια).
Η πραγματική τροχιά ενός συστήματος είναι εκείνη για την οποία η δράση είναι στάσιμη  δS=0 (όχι απαραίτητα ελάχιστη). Σημαντικό:
Η αρχή δεν λέει ότι η ενέργεια ελαχιστοποιείται.
Λέει ότι η ολοκληρωμένη ποσότητα (T – V) στο χρόνο έχει στάσιμη τιμή.
Η αρχή αυτή αποτελεί θεμέλιο όχι μόνο της κλασικής μηχανικής αλλά και:
της κβαντικής θεωρίας πεδίου,
της γενικής σχετικότητας.
Θερμοδυναμική: Ελάχιστα Θερμοδυναμικά Δυναμικά Στη θερμοδυναμική εμφανίζονται αρχές ελαχιστοποίησης, αλλά υπό συγκεκριμένους περιορισμούς:

• Σε σταθερή θερμοκρασία και όγκο, η ελεύθερη ενέργεια Helmholtz ελαχιστοποιείται.
• Σε σταθερή θερμοκρασία και πίεση, η ελεύθερη ενέργεια Gibbs ελαχιστοποιείται.

Αυτές οι αρχές προκύπτουν από τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής και από τη στατιστική μηχανική. Όμως:
Το απομονωμένο σύστημα δεν ελαχιστοποιεί ενέργεια.
Αντίθετα, μεγιστοποιεί την εντροπία.
Άρα, εδώ η «τάση προς το ελάχιστο» αφορά ειδικές ενεργειακές συναρτήσεις υπό θερμοδυναμικούς περιορισμούς.
Κβαντομηχανική και Θεμελιώδης Κατάσταση: Στην κβαντομηχανική, κάθε σύστημα έχει θεμελιώδη κατάσταση (ground state), δηλαδή κατάσταση ελάχιστης ενέργειας. Π.χ. Το άτομο υδρογόνου έχει ελάχιστη επιτρεπτή ενεργειακή στάθμη. Ωστόσο:

• Ένα σύστημα δεν «υποχρεούται» να βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση.
• Μπορεί να παραμένει σε διεγερμένες καταστάσεις.
• Η μετάβαση στην ελάχιστη ενέργεια απαιτεί μηχανισμό απόσβεσης (εκπομπή φωτονίου κ.λπ.).

Η ελαχιστοποίηση εδώ αφορά ιδιοτιμές του τελεστή ενέργειας (Hamiltonian), όχι γενική δυναμική αρχή.
Γιατί Συχνά Μιλάμε για «Τάση προς το Ελάχιστο»; Στην πράξη, πολλά φυσικά συστήματα:

• Έχουν μηχανισμούς απόσβεσης (τριβή, ακτινοβολία).
• Ανταλλάσσουν ενέργεια με το περιβάλλον.
• Τείνουν προς καταστάσεις ευσταθούς ισορροπίας.

Αυτό δημιουργεί την εμπειρική εντύπωση ότι «η φύση επιλέγει το ελάχιστο». Στην πραγματικότητα, η συμπεριφορά αυτή προκύπτει από:

1. Τη διατήρηση της ενέργειας.
2. Τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.
3. Τη σταθερότητα των ευσταθών σημείων.

Δεν είναι αυτόνομος, υπερκείμενος νόμος.
. Συμπέρασμα: Δεν υπάρχει στη φυσική καθολική «γενική αρχή ελάχιστης ενέργειας».

Καλησπέρα. Δημήτρη στη Φυσικοχημεία του ο Κατσάνος και στο Κεφάλαιο ΙΙΙ: Βασικές έννοιες και νόμοι της Θεμοδυναμικής, αφού εισάγει δύο θεμελιώδεις σχέσεις, τις S=S(U, V, n1, n2, …, nr) (εντροπική αναπαράσταση) και U=U(S, V, n1, n2, … , nr) (ενεργειακή αναπαράσταση), για να ορίσει την εντροπία S και την εσωτερική ενέργεια U ενός συστήματος ως συναρτήσεις εκτατικών παραμέτρων, εισάγει το αξίωμα της μέγιστης εντροπίας ως κριτήριο ισορροπίας και με βάση αυτό αναλύει στις συνέχεια τις συνθήκες ισορροπίας σε ένα μονωμένο σύνθετο σύστημα.
Στη συνέχεια, αναφέρει τα εξής:

“Η ανάλυση των συνθηκών ισορροπίας έγινε με αφετηρία την θεμελιώδη σχέση 3-14, δηλ. στην εντροπική αναπαράσταση. Θα μπορούσε να γίνει εξίσου καλά στην ενεργειακή αναπαράσταση (Εξ. 3-18), οπότε η αρχή της μέγιστης εντροπίας έπρεπε να αντικατασταθεί από την ισοδύναμη αρχή της ελάχιστης ενέργειας. Ενώ, σύμφωνα με την πρώτη αρχή, η κατάσταση της ισορροπίας είναι αυτή που έχει την μέγιστη εντροπία, για δοθείσα ολική εσωτερική ενέργεια, η αρχή της ελάχιστης ενέργειας χαρακτηρίζει την κατάσταση της ισορροπίας ως κατάσταση της ελάχιστης εσωτερικής ενέργειας για δοθείσα ολική εντροπία. Κάτι ανάλογο εμφανίζεται στη Γεωμετρία, όπου ο κύκλος χαρακτηρίζεται ως επίπεδο σχήμα με το μέγιστο εμβαδόν για δοθείσα περίμετρο ή με την ελάχιστη περίμετρο για δοθέν εμβαδόν.”

(Τα bold δικά μου).

Καλησπέρα Θοδωρή . Αυτό που αναφέρεις δεν είναι μια γενική αρχή που ισχύει χωρίς την προϋπόθεση σταθερότητας άλλων μεγεθών. Είναι ένα πόρισμα του 2ου νόμου με την προϋπόθεση σταθερής εντροπίας. Όπως αναφέρει και η ΤΝ υπάρχουν και άλλες ελαχιστοποιήσεις υπό προϋποθέσεις. Tων ελευθέρων ενεργειών των Helmholtz και  Gibbs υπό σταθερά (V,T) και (P,T) αντίστοιχα. Έψαξα σε αρκετά βιβλία Θεωρητικής Φυσικής και Μηχανικής. Δεν μπόρεσα να βρω κάποια αναφορά σε γενική «Αρχή Ελάχιστης Ενέργειας». Αυτό μάλλον κάτι σημαίνει.

Συμπλήρωση στο προηγούμενο: Μαζί με την σταθερότητα εντροπίας πρέπει να υπάρχει και σταθερότητα όγκου (για κλειστό σύστημα) 

Εξαιρετική δουλειά Πάνο!!

Μεγάλος όγκος δουλειάς Πάνο !!!
Ευχαριστούμε.

Καλημέρα. Είδα το 1ο από τα αρχεία PowerPoint (για την ακτίνα φωτός). Νομίζω πως υπάρχουν ορισμένα ζητήματα.
1) Διαβάζουμε ότι ο Φουριέ «Ανακάλυψε τη μέθοδο να βρίσκει από ποιες αρμονικές αποτελείται ένα σήμα».    Ο Φουριέ βέβαια δεν έκανε στις αρχές του 19ου αιώνα ανάλυση σημάτων. Το γνωστό του αποτέλεσμα το ανακάλυψε ως εργαλείο επίλυσης της διαφορικής εξίσωσης που περιγράφει την διάδοση θερμότητας. Πολύ αργότερα χρησιμοποιήθηκε και για την ανάλυση σημάτων.
2) Στη συνέχεια διαβάζουμε: «Το φως αποτελείται από άμαζα σωματίδια τα φωτόνια τα οποία εμπεριέχουν μια ταλάντωση» Για τα φωτόνια δεν έχει νόημα το μέγεθος ούτε έχουν εσωτερικό. Δεν μπορεί λοιπόν να περιέχουν κάποια εσωτερική ταλάντωση. Ταλαντώσεις κάνουν οι εντάσεις του ηλεκτρομαγνητικού κύματος στα διάφορα σημεία του χώρου ή ισοδύναμα οι κανονικοί τρόποι του πεδίου.
3) Διαβάζουμε επίσης «Το μάτι μας δεν μπορεί να διακρίνει τις αρμονικές μιας δέσμης φωτός»                               Tο φως του ήλιου ή το φως που εκπέμπει ένας σωλήνας Γκάισλερ με ατομικό υδρογόνο, έχει κάποια θεμελιώδη συχνότητα και ανώτερες αρμονικές ακέραια πολλαπλάσια της θεμελιώδους; Αρμονικές έχουν τα περιοδικά σήματα.
4) Τέλος ο κ. Μουρούζης γράφει «Η παρατήρηση των καμινιών οδήγησε στην ανακάλυψη ενός παγκόσμιου νόμου και τη γέννηση της κβαντομηχανικής Όλα τα σώματα ανεξάρτητα από τι αποτελούνται, εκπέμπουν φως ανάλογα με τη θερμοκρασία τους».                                                                                                                                                                       Δεν χρειάζεται η κβαντική θεωρία για να εξηγηθεί γιατί όλα τα σώματα ίδιας θερμοκρασίας εκπέμπουν την ίδια ακτινοβολία και δεν ξεχωρίζουν. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την κλασική θερμοδυναμική. Η κβαντική θεωρία χρειάζεται για την εξήγηση της κατανομής της ενέργειας στις διάφορες συχνότητες. 

Καλημέρα Πάνο.
Πολύ μεγάλη δουλειά, που καλά έκανες και την συγκέντρωσες σε ένα φυλλάδιο.
Σε ευχαριστώ που το μοιράστηκες!

Καλημέρα Πάνο.
Εξαιρετική δουλειά! Ευχαριστούμε για το μοίρασμα.

Καλημέρα σε όλους.
Συγχαρητήρια Πάνο.
Εντυπωσιακές οι κατασκευές!
Άριστες δουλειές και τα βιβλία – φυλλάδια.

Καλημέρα παιδιά. Σπουδαία δουλειά Πάνο!

Καλημέρα σε όλους.
Μπράβο Πάνο. Εξαιρετικές δουλειές και οι κατασκευές και τα φυλλάδια.