კალორიმეტრია - სითბო მოძრაობს მსოფლიოს და ასევე აუცილებელია ჩვენი გადარჩენისთვის. ამის დასტურია ცეცხლი, მის გარეშე არ შეგვიძლია ჭამა ან სითბო.
სითბო, სხვა ფორმებით, აუცილებელია ჩვენი ყოველდღიური ცხოვრებისათვის. კალორიმეტრია სწავლობს ამ ფენომენებს.
ინდექსი
კალორიმეტრია ეს არის ფენომენების შესწავლა, რომლებიც დაკავშირებულია თერმული ენერგიის გაცვლასთან. თერმული ენერგიის ამ ტრანზიტს სითბო ეწოდება და ხდება სხეულებს შორის ტემპერატურის გამო.
სითბო არის ერთი სხეულიდან მეორეზე გადატანილი ენერგია, განსხვავება მხოლოდ სხეულებს შორის ტემპერატურაშია. ენერგიის ეს გადაცემა სითბოს სახით ხდება ყველაზე მაღალი ტემპერატურის მქონე სხეულიდან ყველაზე დაბალი ტემპერატურის მქონე სხეულში.
როდესაც სხეულები გარედან თერმულად იზოლირებულია, გადატანა ხდება სხეულების თანაბარი ტემპერატურის მიღწევამდე, ანუ თერმული წონასწორობა.
სხეულს აქვს შინაგანი ენერგია და არა თავად სითბო. ამიტომ სითბო მხოლოდ ენერგიის გადაცემის დროს იარსებებს.
ენერგია, რომელიც სითბოს სახით არის, წარმოქმნის სხეულის ტემპერატურის ცვლილებას, რომელსაც ეწოდება გრძნობადი სითბო. როდესაც სხეულის ფიზიკური მდგომარეობა იცვლება, ამ ენერგიას ლატენტურ სითბოს უწოდებენ.
ტრანზიტულ თერმული ენერგიას აქვს მისი სიდიდე, რომელსაც ეწოდება სითბოს რაოდენობა (Q). სითბოს რაოდენობის ერთეული არის ჯოული (j) საერთაშორისო სისტემის (SI) მიხედვით.
პრაქტიკაში ასევე გამოიყენება ერთეული, რომელსაც უწოდებენ კალორიებს (cal). ყოფნა:
1 კალ = 4,1868 ჯ
სპეციფიკური სითბო (გ) იქნება ფუნდამენტალური განტოლების პროპორციის მუდმივი კალორიმეტრია. ეს მნიშვნელობა დამოკიდებულია უშუალოდ შესასწავლ სხეულში არსებულ ნივთიერებაზე.
რკინის სპეციფიკური სითბოა 0.00 cal / gº C თხევადი წყლის სპეციფიკური სითბოა 1 cal / gº C.
თერმული ტევადობა არის ის რაოდენობა, სადაც გამოითვლება მასა და ნივთიერება, რომლის სხეულიც მზადდება.
C = m.c
ის რომ
C = თერმული ტევადობა (j / ° C ან cal / ° C)
მ = მასა (კგ ან გ)
c = სპეციფიკური სითბო (J / kgº C ან ცაცხვი / gº C)
1,5 კგ წყალი მოათავსეთ ტაფაში ოთახის ტემპერატურაზე (20ºC). გაცხელებისას წყლის ტემპერატურა 85 ° C- მდე იზრდება. იმის გათვალისწინებით, რომ სპეციფიკური სითბო არის 1 cal / gº C
გამოითვლება წყლის მიერ ამ ტემპერატურის მისაღწევად მიღებული სითბოს რაოდენობა და წყლის ამ ნაწილის თერმული ტევადობა. ამ საქმის გადასაჭრელად, ჩვენ უნდა შევცვალოთ ყველა მნიშვნელობა ფუნდამენტურ განტოლებაში კალორიმეტრია.
ერთიანობისადმი ყურადღება ძალიან მნიშვნელოვანია. წყლის მასა კილოგრამებშია ნაჩვენები. ვინაიდან სპეციფიკური სითბოს ერთეული არის cal / gº C
შესაძლებელია გამოითვალოთ მიღებული ან გადატანილი სითბოს რაოდენობა იმ სხეულზე, რომელმაც ფიზიკური მდგომარეობა შეცვალა.
მიუხედავად იმისა, რომ ეს სხეული იღებს ამ ენერგიას, იცვლება ფაზები, მისი ტემპერატურა მუდმივია. ეს ფარული სითბო შემდეგი ფორმულაა:
Q = მ ლ
Q = სითბოს რაოდენობა (J ან ცაცხვი)
მ = მასა (კგ ან გ)
L = ფარული სითბო (J / კგ ან cal / g)
რამდენი სითბოა საჭირო 600 კგ ყინულის ბლოკი 0 ° C ტემპერატურაზე წყალში გადასაქცევად? გასათვალისწინებელია, რომ ყინულის დნობის ლატენტური სიცხე 80 cal / g შეადგენს.
ამ გაანგარიშებისთვის, შეცვალეთ ფორმულის მნიშვნელობები, არ დაივიწყოთ ერთეულების გარდაქმნა:
მ = 600 კგ = 600 000 გ
L = 80 cal / gº C
Q = 600 000. 80 = 48 000 000 cal = 48 000 კკალ
როდესაც ორი ან მეტი სხეული სითბოს გაცვლას ახდენს, ეს სითბოს გადაცემა მოხდება ისე, რომ უფრო მაღალი ტემპერატურის მქონე სხეული ამ სითბოს ენერგიას გადასცემს ქვედა ტემპერატურის სხეულს.
იზოლირებულ თერმული სისტემებში, ეს სითბოს გაცვლა მოხდება მათ შორის თერმული ბალანსის დამყარებამდე. საბოლოო ტემპერატურა იგივე იქნება სხეულებს შორის. როდესაც ეს ეტაპი მიიღწევა, მთლიანი ენერგია დაიზოგება.
ეს არის დრო, როდესაც ხდება სითბოს გადატანა ერთი სხეულიდან მეორეზე.
სითბოს გამრავლება ხდება სამი განსხვავებული გზით:
კალორიმეტრიაში შესწავლილი თერმული კონდუქცია ხდება მაშინ, როდესაც ხდება სითბოს გამრავლება თერმული აჟიოტაჟით, რაც ხდება ატომებსა და მოლეკულებში.
ეს აჟიოტაჟი გადადის სხეულზე, სანამ მათ შორის ტემპერატურის სხვაობაა. მნიშვნელოვანია ხაზი გავუსვათ, რომ ამ თერმული ენერგიის გადაცემის მიზნით, ანუ სითბო, საჭიროა მასალა, რომ იყოს გამტარი. ისინი, როგორც წესი, მყარი ან სითხეებია.
არსებობს მასალები, რომლებიც ამ გამტარობას აადვილებს. მათ შორისაა ლითონები. ასევე არსებობს თერმული იზოლატორები, რომლებიც სითბოს არასრულყოფილად ატარებენ. ეს იქნება ხე, კორკი და სტიროფაუმი.
ამ გამტარობის სითბოს მაგალითი იქნება ცეცხლგამძლე ალუმინის კოვზი. კოვზი ძალიან სწრაფად თბება, შეიძლება ხელიც კი დაგვეწვას.
ამიტომ კოვზს აქვს ხის ან სპეციფიკური მასალები, სადაც მათ ვატარებთ, რომ არ დამწვრობა.
თერმული კონვექცია არის სითბოს გადაცემა მწვავე მასალის ტრანსპორტირების დროს სიმკვრივის სხვაობის გამო. ეს ხდება თხევად და გაზურ სხეულებში (გაზები).
როდესაც ნივთიერება თბება, ამ სხეულის სიმკვრივე მცირდება. სხეულის სიმკვრივის ეს ცვლილება ქმნის მოძრაობას გაზურ ან თხევად სხეულში.
ნაწილი, რომელიც გახურებულია, მოიმატებს და სხეულის უფრო მკვრივი ნაწილი ეშვება, რაც ქმნის მოძრაობას სითხის ან აირის შიგნით. ამას კონვექციური დენები ეწოდება.
ეს ზუსტად ხსნის ქოთანში წყლის გათბობას. ამ კონვექციური დენების მეშვეობით, ყველაზე ცხელი წყალი იზრდება და ყველაზე ცივი, რომელიც ყველაზე მკვრივი იქნება, ეშვება.
თერმული დასხივება სითბოს გადასცემს ელექტრომაგნიტური ტალღების საშუალებით. თერმული ენერგიის ამ გადაცემას არ სჭირდება მატერიალური საშუალება, რომ სხეულებმა მიიღონ ეს ენერგია.
ამის მაგალითია ჩვენს პლანეტაზე მზის გამოსხივება, აქ სხეულები კონტაქტში არ არიან.
სხეულზე დარტყმისას, გამოსხივების ნაწილი შეიწოვება და ეს ნაწილი აისახება. შთანთქმული გამოსხივების რაოდენობა გაზრდის სხეულის მოლეკულების კინეტიკურ ენერგიას.
როდესაც სხეულები ბნელია, ისინი უფრო მეტ რადიაციას ითვისებენ მათზე. მიუხედავად იმისა, რომ მსუბუქი სხეულები აქვთ ამ გამოსხივების ასახვის ტენდენციას.
გამოიწერეთ ჩვენი ელ.ფოსტის სია და მიიღეთ საინტერესო ინფორმაცია და განახლებები ელ.ფოსტის საფოსტო ყუთში
გმადლობთ დარეგისტრირებისთვის.