mennyiség quantity általában valaminek mérhető, számértékkel kifejezhető nagysága. A fizikában (fizikai mennyiség) számértékkel kifejezett fizikai jelenség (állapot, tulajdonság vagy folyamat). A tulajdonságot a mértékegység, a mennyiséget a mérőszám (számérték) jelöli, a fizikai jelenséget (tulajdonságot) ezek szorzata (mértékegység × mérőszám) mutatja. A fizika törvényei a fizikai mennyiségek kapcsolatát fejezik ki. (A mértékegység és a mérőszám megkülönböztetésére az előírás a kapcsos és a szögletes zárójel használatát javasolja: a mértékegység kerül a szögletes zárójelbe, például tíz méter = {10}[m]). Többféle mennyiségformát különböztetünk meg:

▪ Nagyságmennyiség* (scalar quantity, scalar) egykemennyiség (egykiterjedésű): csak nagysága van. Az alapegységgel és számértékkel adjuk meg (például 10 méter), adott esetben az előjelével társítva (például −10 centiméter). A hazai irodalom a nagyságmennyiségek jelének dőlt betűs írását javasolja, például 10 A (amper).

▪ Iránymennyiség* (vector quantity, vector) kettős mennyiség (kétkiterjedésű): nagysága és iránya van. Az alapmértékegységgel és számértékkel fejezzük ki, például F = 10 newton; avagy F = 600 kN (F az erő jele; 600 a mérőszám, más néven számérték; k SI-előtag, a kilogramm rövidítése; N a newton jele, kN kilonewton, vagyis a newton ezerszerese). Az N (newton) származtatott mennyiség, alapegységekkel kifejezve: kg × m / s², amelyet írhatunk hatványkitevő alkalmazásával is: kg × m × s⁻².

A nagyságmennyiségtől való megkülönböztetésére a hazai irodalomban az iránymennyiség jelének dőlt, félkövér betűs írását ajánlják; a mértékegységét viszont szokványos álló betűvel írjuk, például erő: jele F; mértékegysége N (newton), F = 10 N. Nagyságmennyiségnél a mennyiség jelét dőlt betűvel írjuk. A nemzetközi irodalomban találkozunk a jel fölé tett nyíllal (), valamint az aláhúzással való jelöléssel (N) is.

▪ Kiterjedéstelen mennyiség (dimensionless quantity) csupán számértékkel kifejezett mennyiség. Olyan mennyiség, amelynek SI-mértékegysége 1, de ezt nem írjuk ki, ezért egységfüggetlen mennyiségnek tartható, például fehérvérsejtszám: 5000; menetszám: 2000. Megadhatjuk százalékban, például a nyiroksejtek aránya 20 százalék. Sokszor két azonos mennyiségfajta hányadosaként fordul elő, például a fajlagos sűrűség a folyadékban lévő tárgy sűrűségének és a folyadék sűrűségének a hányadosa: ρ_tárgy /ρ_víz (a ρ a sűrűség jele); például ρ = 0,3. (→kiterjedés)

A kiterjedéstelen mennyiség/test fogalma nagyon jól alkalmazható minden olyan test jelölésére, amelynek a nagysága, alakja és szerkezete érdektelen a vizsgált összefüggésben, például valamely fizikai egyenletben. Ellentéte a kiterjedt test, amelynek egyik kiterjedése sem 0.

Néhány kiterjedéstelen mennyiségeknek külön neve van; ezt kiírjuk. Például a síkszögé radián (jele: rad), a térszögé szteradián (jele: sr). (→kiterjedés, síkszög, térszög)

▪ Kiegyenlítődő mennyiség* (intensive quantity) a mennyiség független az anyag, a rendszer nagyságától. Például hőmérséklet, nyomás. Ha valamely anyagból elveszünk valamennyit, a térfogata kisebb lesz, de a hőmérséklete nem változik. Kiegyenlítődő mennyiség a fajlagos mennyiség is. Több részrendszerből álló rendszerben a kiegyenlítődő mennyiség értékét a részrendszerekre vonatkozó értékek anyagmennyiségekkel súlyozott átlagai adják.

▪ Összeadódó mennyiség* (extensive quantity) a mennyiség az anyag nagyságával arányos; ha több az anyag, nagyobb a mennyiség. Ilyen például a térfogat: nagyobb anyagnak nagyobb a térfogata; vagy ha vegyi anyagok keverékébe (rendszer) többet teszünk, megnő a térfogat, a fajlagos mennyiség is. Több részrendszerből álló rendszerben az összeadódó mennyiség értéke a részrendszerek vonatkozó értékeinek összege.

▪ Fajlagos mennyiség (specific quantity) egységnyi tömegre számított mennyiség, amely a mennyiség és a tömegének hányadosával kapott számérték, például fajlagos térfogat = térfogat / tömeg; fajlagos energia = energia / tömeg, fajlagos hő (fajhő) = hő / tömeg. (→fajhő)

▪ Mólnyi mennyiség* (mole quantity) azonos a moltömeggel. (→moltömeg)

Például móltérfogat = térfogat (V) / anyagmennyiség (n). Jele: V_m (az alsó kitevőbe tett m jelenti a mólnyi nagyságrendet (V_m = V / n). (→mól)

▪ Sűrűség-jellegű mennyiség a mennyiségnek a térbeli helyzete szerinti formája. Lehet:

▪ vonal menti (például fémszál töltéssűrűsége, C/m)

▪ területi, keresztmetszeti (például felületi tömegsűrűség, kg/m²)

▪ térfogati (például töménység).

▪ Áramló mennyiség a mennyiségnek az idő szerinti formája. Sokféle ismert:

- Áramok bármely összeadódó mennyiségnek az idő hányadosával meghatározott mértéke. Például tömegáram (kg/s), térfogatáram (m³/s), hőáram (J/s, tehát W), fényáram (a fényenergiából származtatjuk), villamos áram (a Coulomb mértékegységből származtatjuk), anyagmennyiség-áram (a mol/s mértékegység a katal).

- Sebességek a kiegyenlítődő mennyiségnek az idő hányadosával meghatározott mértéke. Például hőmérséklet-változás sebessége (K/s, vagy °C/s), nyomásváltozás sebessége (Pa/s).

- Áramsűrűség a keresztmetszetből számított szétterjedő mennyiség. Például tömegáram-sűrűség (kg/m²s), térfogatáram-sűrűség (m³/m²s), hőáramsűrűség (W/m²), elektromos áramsűrűség.

- Sugárzott mennyiségek az elektromágneses sugárzások áramlási mennyiségei; sokféle ismert: fényenergia (lumen/s), fényáram (lumen) stb.

A fizikai mennyiségek összefüggéseit egyenletekkel írjuk le. (→mennyiségegyenlet)

áramló mennyiség (→mennyiség)

fajlagos gén* (→gén) ■ fajlagos mennyiség (→mennyiség)

fizikai mennyiség a fizikai tulajdonság mérésével kapott mennyiség. (→fizikai tulajdonság)

hő (hőmennyiség) heat hőmérséklet-különbségből adódó energiaátadás (a hőenergia átadása). Az energia csakis a magasabb hőmérsékletről (nagyobb energiájú részről) az alacsonyabb hőmérsékletű (kisebb energiájú rész) felé adódhat. A rendszer és a környezet között jön létre; beleértve a két test kölcsönhatásában átadott energiát is: a magasabb hőmérsékletű test ad át energiát az alacsonyabb hőmérsékletűnek. Hőtani meghatározásban: a hő energiaátadás az atomok és molekulák mozgására.

A hő tehát folyamatot jelöl, nem pedig tárgyi fogalmat. Hőtani állapotjellemző. Magában foglal minden olyan energiaátadást a rendszerek kölcsönhatásában, amely nem fordítódik munkára.

Jele: Q; SI-egysége a joule (J).

iránymennyiség* vector quantity, vector (→mennyiség)

kiegyenlítődő mennyiség* intensive quantity (→mennyiség)

kiterjedéstelen mennyiség dimensionless quantity (→kiterjedés, mennyiség)

mennyiségegyenlet a fizikai mennyiségek összefüggését kifejező egyenlet, pl. móltömeg M = m / n (m tömeg, n anyagmennyiség).

mennyiségkapcsolt jelek* a mennyiségek irányát, változásait, összefüggéseit kifejező jelek.

• Irányt jelölő nemzetközi jelek: nyíl (→), az iránymennyiségeknél szokásosan a nevezet jele felett áll: (sebesség [v velocity); kalap, pl. (két mértékegységjel közötti irány: #1-től #2-felé [Q₁-től Q₂-höz]), az x tengely irányú, az y tengely irányú; > jobbra, < balra tartó. A képernyőből kifelé irányt karika közepén pont, a befelé irányt karika közepén x mutatja.

• A különbözetet (változást) a görög Δ/δ-val jelöljük, pl. ΔL (távolságkülönbség) = L_a-L_b (az a és a b távolság különbsége). A Δ véges, a δ felfoghatatlanul piciny különbözetet jelöl.

mennyiségrendszer a fizikai mennyiségeknek alapmennyiségekből és származtatott mennyiségekből álló rendszere. Az alapmennyiség nemzetközileg önkényesen meghatározott. Az alapmennyiségek egymástól függetlenek; a származtatottakat az alapmennyiségekből számoljuk. A mennyiségrendszer voltaképpen beépült a mértékegységrendszerbe, az orvosi fizikában nem beszélünk külön mennyiségrendszerről. (→mértékegységrendszer)

nagyságmennyiség* scalar quantity, scalar (→mennyiség)

összeadódó mennyiség* extensive quantity (→mennyiség) ■ összeadódó sejthalál* synthetic lethality (→sejthalál)

sűrűség-jellegű mennyiség (→mennyiség)

forgás rotation a hagyományos fizikában valamely test tengelye vagy középpontja körüli mozgása, a forgatónyomaték hatására jön létre. A test minden pontja a forgástengely (középpont) körül mozog. A forgás nem egyenes irányú, hanem a tengellyel szöget (ω) bezáró mozgás.

Háromféle fizikai forgást különböztethetünk meg:

▪ A tengely körüli forgás a testnek a rögzített tengelye körüli körbeforgása; a test minden pontja a tengelye (forgástengely) körüli körpályán mozog. A forgástengely irányát a jobb kéz hüvelykujja mutatja, ha az ujjakat a forgás irányába állítjuk, a hüvelykujjat 90°-ban kinyújtjuk a kézfej többi részéhez képest. A tengely irányát nyíllal jelöljük, a nyíl annál hosszabb, minél gyorsabb a forgás.

▪ A pontszerű forgás a középponthoz (forgáspont) rögzített test körbeforgása. Például a középponthoz zsinórral erősített labda körforgása. Ez is tengely körüli forgás, csak a tengely időben változik

▪ A pörgettyű a test egy pontján rögzített forgómozgás.

A forgásirányt a jobb kéz szabállyal állapíthatjuk meg: ha ujjainkat a forgás irányába hajlítjuk, a hüvelykujj mutatja az irányt.

forgásmennyiség (perdület) a forgó test forgásának mennyisége, a test forgásállapotát jellemző iránymennyiség. A tehetetlenségi nyomaték és a szögsebesség szorzata. Jele: N, mértéke: θ × ω. Mértékegysége: kg × m² × 1/s.

Zárt tér összes perdülete állandó, azaz a perdület csak külső erő hatására változik meg. Ez a perdület megmaradásának törvénye.

forgássebesség a fordulatidővel és a fordulatszámmal fejezzük ki. Egy teljes kör megtétele a fordulat (revolution). Egy fordulat megtételéhez szükséges idő a fordulatidő (periódusidő); jele: T. Az időegység alatti fordulatok száma a fordulatszám; jele: f; szokásosan a percenkénti fordulatszámot adjuk meg.

forgásszög rotational angle az elfordulás nagysága, amely megfelel a forgó test által megtett szögfordulásnak. Jele: Δθ; egyenlő Δs / r (a Δs az ívhossz [a forgó test által megtett körívnek a hossza], az r a kör sugara [radius]). (Az ábrát Teleki Katalin készítette.) (→kör)

szöggyorsulás angular acceleration a szögsebesség időbeli változásának a gyorsasága. Jele: β, mértéke: Dω / Dt (a Dω a szögsebesség megváltozása, a Dt a megváltozás időtartama. Mértékegysége: 1/s².

szögsebesség angular/rotational velocity a szögelfordulás időbeli változási sebessége. Jele: ω; mértéke: Δθ / Δt (a Δθ a forgásszög változása, a Dt a változás időtartama). Mértékegysége: 1/s.

forgástengely (tengely) a forgó testnek a mozdulatlanul maradó vonala; a test ekörül forog.

mol mole (mol) az anyag mennyiségének SI-alapegysége (egységnyi anyagmennyiség). Jele: mol, egyenlő az Avogadro-állandóval: 6.02 × 10²³, vagyis valamely elem 1 mol-jában 6.02 × 10²³ atom; egy vegyület 1 mol-jában 6.02 × 10²³ molekula van, azaz a mól az atomszám/molekulaszám szerinti anyagmennyiség.

Valamely elem vegyület 1 mol-ja atomot/molekulát tartalmaz, mint amennyi 12 g szénben van. Különböző anyagok azonos mólnyi mennyiségében tehát azonos számú atom/molekula van.

(1 mmol [10^-3 mol] = 6,02 × 10²⁰, 1 μmol [10^-6 mol] = 6,02 × 10¹⁷, 1 nmol [10^-9 mol] = 6,02 × 10¹⁴)

Egy elem mólnyi mennyisége grammokban kifejezve = az elem viszonyított atomtömegével, pl. 1 mól nátrium = 23 g. Hasonlóan, valamely vegyület mólnyi mennyisége grammokban kifejezve = a vegyület viszonyított molekulatömegével, pl. 1 mól víz = 18 g.

A vegyfolyamatok a mólszámmal könnyen leírhatók, mert független a külső viszonyoktól, pl. nyomás, hőmérséklet.

mólnyi mennyiség* (mólmennyiség, móltömeg) (mole quantity) (→mennyiség)

dosage compensation →mennyiségegyenlítődés

extensive quantity összeadódó mennyiség (→mennyiség)

hőtan thermodynanics (termodinamika) a fizikának az energiaátalakulásokkal foglalkozó ága. A különböző energiaformák mennyiségi összefüggéseit, az energiaegyensúlyi állapotokat vizsgálja. Nem foglalkozik az energia-kölcsönhatások módjával. Ez úgy is értelmezhető, hogy a hőtan az anyagátalakulásokkal járó energiaváltozásokat (energiaátalakulás, energiaáthelyeződés) leíró tudomány.

Alapelve: az energia változása meghatározott mennyiségű munkának felel meg. Ezért úgy is meghatározhatjuk a hőtant, hogy az energia hasznosításának (egyik formájából másikba való átalakulásának) tudománya.

hőtani fizikai mennyiségek olyan alapvető fizikai mennyiségek, amelyek jellemzik az egyensúlyi állapotban lévő energiafolyamatokat (hőtani történéseket). Ezek a hőmérséklet, az energia és a rendezetlenség.

hőtani kölcsönhatások a rendszer és a környezet közötti energiacserék formái, a belső energia megváltozásával járnak. (→belső energia).

hőtani mindenség thermodynamic universe a tárgy és környezetének olyan kiterjedésű együttese, amelyet nem ér külső hatás; vagyis önkényesen kijelölt elszigetelt rendszer. (→rendszer és környezet)

hőtani törvények thermodynamic laws az energia-kölcsönhatás törvényszerűségeit írják le. Négy törvény van: az első, második, harmadik és a nulladik törvény:

▪ Első törvény: Az energia megmaradását fogalmazza meg (a világmindenség energiája állandó). Azt mondja ki, hogy egy zárt rendszer belső energiájának változása (∆U) egyenlő a hőenergia és a munka összegével. Az energia a rendszerből ki, illetve a rendszerbe áramolhat. Ez kétféleképpen lehetséges: hőenergia átadásával és munkavégzéssel. A kettő összege állandó. Egyenlettel kifejezve: ∆U = Q + W (a Q a hőenergia átadása [= hő]; a W a munka). Ez az egyenlet a hőtan első törvénye.

Például ha a környezetből áramlik energia a rendszerbe, a rendszer belső energiája megnő, a környezet energiája azonos mértékben csökken. Az energianyerés kétféleképpen nyilvánulhat meg: a rendszer hőmérsékletének emelkedésében és munkában (a környezetnek a rendszeren végzett munkájában). Mondjuk, a környezet 100 J energia munkát végez a rendszeren, akkor a rendszer belső energiája 100 J-vel növekszik, környezeté ennyivel csökken.

Az első törvény értelmében bármilyen fizikai, vegyi, biológiai folyamatban a rendszer és környezetének energiatartalma állandó, csak változik: átalakulhat egyik formájából a másikba és/vagy vándorolhat egyik helyről a másikba.

▪ Második törvény: Az energiafolyamatok irányát fogalmazza meg, azt fejezi ki, hogy milyen energiafolyamat nem mehet végbe önmagában (külső ráhatás nélkül). Sokféleképpen határozzák meg. Alapvetően azt mondja ki, hogy a hő soha nem terjed a hidegebb helyről a melegebbe, nem adódhat át a hidegebb testről a melegebbre, illetve egy folyamatban vagy rendszerben az energia soha nem fordítódhat 100 százalékban munkára (külső segítség nélkül).

Másként: A második törvény azt mondja ki, hogy ha az energiainak lehetősége van, szétterjed a rendszer egészében, a nagyobb energiatartalmú helyről a kisebb energiatartalmúba, amíg az energia eloszlása egyensúlyba nem kerül. Ebben a rendezetlenség eléri tetőpontját, nincs energia munkavégzésre.

▪ Harmadik törvény: Kimondja, hogy a tökéletes 0°, amelyben minden energiamozgás megállna, egyetlen folyamatban, rendszerben sem érhető el. Ez azt jelenti, hogy valamiféle mozgás a hőenergia következtében mindig van. (→tökéletes 0 fok)

▪ Nulladik törvény: Ha két rendszer hőegyensúlyi állapotban van egy harmadikkal, a két rendszer egymással is hőegyensúlyi állapotban van. Például ha az A, a B és a C rendszerből az A és a B rendszer hőegyensúlyi állapotban van a C rendszerrel, akkor az A és a B rendszer között is hőegyensúlyi állapot van. Vagyis, ha A = B és B = C, akkor A is egyenlő C-vel (A = C). (→hőegyensúly-állapot)

perdület forgásmennyiség (→forgás) ■ perdületszám (→elektronrészecsszám)

scalar, scalar quantity nagyságmennyiség (→mennyiség)

specific quantity fajlagos mennyiség (→mennyiség)

vector iránymennyiség (→mennyiség)