Kalorimetri – Isı dünyayı hareket ettirir ve aynı zamanda hayatta kalmamız için de gereklidir. Bunun kanıtı ateştir, onsuz yemek yiyemez ve ısınamayız.
Isı, diğer formlarda günlük hayatımız için vazgeçilmezdir. bu kalorimetre bu fenomenleri inceler.
dizin
bu kalorimetre termal enerji alışverişi ile ilgili fenomenlerin incelenmesidir. Bu termal enerji geçişine ısı denir ve cisimler arasındaki sıcaklık nedeniyle olur.
Isı, bir cisimden diğerine aktarılan enerjidir, tek fark cisimler arasındaki sıcaklıktır. Isı şeklindeki bu enerji transferi, en yüksek sıcaklıktaki vücuttan en düşük sıcaklıktaki vücuda gerçekleşir.
Cisimler dışarıdan ısıl olarak yalıtıldığında, transfer, cisimlerin eşit sıcaklıklarına, yani ısıl dengeye ulaşılıncaya kadar gerçekleşir.
Bir cismin iç enerjisi vardır, ısısı yoktur. Bu nedenle, yalnızca enerji iletildiğinde, ısı var olacaktır.
Isı şeklinde olan enerji, vücut sıcaklığında duyulur ısı adı verilen bir değişiklik üretir. Vücudun fiziksel durumu değiştiğinde, bu enerjiye gizli ısı denir.
Geçiş halindeki termal enerji, ısı miktarı (Q) olarak adlandırılan bir büyüklüğe sahiptir. Uluslararası Sisteme (SI) göre ısı miktarı birimi Joule'dür (j).
Pratikte kalori (cal) adı verilen birim de kullanılır. Olmak:
1 kal = 4.1868 J
Özgül ısı (c), temel denklemin orantı sabiti olacaktır. kalorimetre. Bu değer doğrudan incelenecek vücutta bulunan maddeye bağlıdır.
Ütünün özgül ısısı 0,00 cal/gº C'dir. Sıvı suyun özgül ısısı 1 cal/gº C'dir.
Termal kapasite, cismin yapıldığı kütle ve maddenin hesaplandığı bir miktardır.
C = m.c
öyle olmak
C = termal kapasite (j/°C veya cal/°C)
m = kütle (kg veya g)
c = özgül ısı (J/kgº C veya kireç/gº C)
Oda sıcaklığında (20ºC) bir tavaya 1,5 kg su yerleştirildi. Isıtıldığında, su sıcaklığı 85 ° C'ye yükselir. Özgül ısının 1 cal/gº C olduğu dikkate alınır.
Suyun bu sıcaklığa ulaşmak için aldığı ısı miktarı ve suyun o kısmının ısıl kapasitesi hesaplanır. Bu durumu çözmek için, temel denklemdeki tüm değerleri değiştirmemiz gerekiyor. kalorimetre.
Birliğe dikkat çok önemlidir. Su kütlesi kilogram olarak rapor edilir. Özgül ısı birimi cal/gº C olduğu için.
Fiziksel durumunu değiştiren bir vücuda alınan veya aktarılan ısı miktarını hesaplamak mümkündür.
Bu beden bu enerjiyi alırken, faz değiştirirken, sıcaklığı sabittir. Bu gizli ısı aşağıdaki formüldür:
S = m. L
Q = ısı miktarı (J veya kireç)
m = kütle (kg veya g)
L = gizli ısı (J/kg veya cal/g)
0°C'de 600 kg'lık bir buz bloğunun bu sıcaklıkta suya dönüşmesi için ne kadar ısı gerekir? Eriyen buzun gizli ısısının 80 cal/g olduğu dikkate alınmalıdır.
Bu hesaplama için, birimleri dönüştürmeyi unutmadan formül değerlerini değiştirin:
m = 600 kg = 600 000 gr
L = 80 kal/gº C
S = 600 000. 80 = 48 000 000 kalori = 48 000 kcal
İki veya daha fazla cisim ısı alışverişi yaptığında, bu ısı transferi, daha yüksek sıcaklıktaki cisim bu ısı enerjisini daha düşük sıcaklıktaki vücuda aktaracak şekilde gerçekleşecektir.
İzole ısıl sistemlerde bu ısı alışverişleri, aralarındaki ısıl denge kurulana kadar gerçekleşecektir. Son sıcaklık vücutlar arasında aynı olacaktır. Ve bu aşamaya gelindiğinde toplam enerji korunur.
Bir vücuttan diğerine ısı transferinin gerçekleştiği zamandır.
Isı yayılımı üç farklı şekilde gerçekleşir:
Kalorimetride incelenen termal iletim, atomlarda ve moleküllerde meydana gelen termal ajitasyon yoluyla ısı yayılımı olduğunda gerçekleşir.
Aralarında sıcaklık farkı olduğu sürece bu ajitasyon vücuda geçer. Bu termal enerjinin yani ısının iletiminin gerçekleşmesi için iletken olacak bir malzemenin gerekli olduğunu vurgulamak önemlidir. Genellikle katı veya sıvıdırlar.
Bu iletimi kolaylaştıran maddeler vardır. Bunlar arasında metaller vardır. Isıyı kusursuz bir şekilde ileten ısı yalıtkanları da vardır. Ahşap, mantar ve strafor olurdu.
Bu ısı iletimine bir örnek, alüminyum kaşıklı bir ateş tavası olabilir. Kaşık çok çabuk ısınır, elimizi bile yakabilir.
Bu nedenle, yanıkları önlemek için kaşıkları tuttuğumuz yerde tahta veya özel malzemeler bulunur.
Termal konveksiyon, yoğunluk farkı nedeniyle ısıtılan malzemenin taşınması sırasında ısı transferidir. Bu, sıvı ve gaz halindeki cisimlerde (gazlarda) meydana gelir.
Madde ısıtıldığında, bu cismin yoğunluğu azalır. Vücut yoğunluğundaki bu değişiklik gaz veya sıvı cisim içinde bir hareket yaratır.
Isıtılan kısım yükselir ve vücudun daha yoğun olan kısmı aşağı iner, böylece sıvı veya gaz içinde bir hareket oluşur. Buna konveksiyon akımları denir.
Bu, bir tencerede suyun ısınmasını doğru bir şekilde açıklar. Bu konveksiyon akımları sayesinde en sıcak su yükselir ve en yoğun olacak olan en soğuk su alçalır.
Termal ışınlama, ısıyı elektromanyetik dalgalar yoluyla aktarır. Bu termal enerji iletimi, cisimlerin bu enerjiyi alması için maddi bir ortama ihtiyaç duymaz.
Bunun bir örneği gezegenimizdeki güneş radyasyonudur, burada cisimler temas halinde değildir.
Bir cisme çarpıldığında, radyasyonun bir kısmı emilir ve bu kısım yansıtılır. Emilen radyasyon miktarı, vücut moleküllerinin kinetik enerjisini artıracaktır.
Vücutlar karanlık olduğunda, üzerlerindeki radyasyonu daha fazla emerler. Hafif cisimler bu radyasyonu yansıtma eğilimindedir.
E-posta listemize abone olun ve e-posta gelen kutunuzda ilginç bilgiler ve güncellemeler alın
Üye olduğunuz için teşekkürler.
