Fərqli temperaturlu cisimlər bir-biri ilə təmasda olarsa, istilik təbii olaraq daha yüksək temperaturlu cisimdən daha aşağı temperaturlu cismə keçir. İki cisim istilik tarazlığına çatdıqdan sonra istilik ötürülməsi dayanır . Demək olar ki, istilik ötürülməsi təmasda olan cisimlərin temperaturunda dəyişiklik yaradır . Bu qısa izahata əsasən, istilik (Q) bir cisim və həmin cismin temperaturunda dəyişiklik (delta T) ilə əlaqəli olduğu qənaətinə gəlinir . Hər bir cismin kütləsi (m) var və cismin növü də fərqlidir.
Bu məqalədəki istilik düsturunun çıxarılması mühakimə yürütməklə həyata keçirilir. Bu mühakimənin doğruluğunu gündəlik təcrübələrinizə və ya təcrübə aparmaqla sübut edə bilərsiniz.
İstilik (Q) və temperatur dəyişikliyi (delta T) arasındakı əlaqə
Eyni kütləli su ilə doldurulmuş iki qab var. Su iki fərqli brülör istifadə edilərək qızdırılır. Bir brülördəki alov daha aşağı, digər brülördəki alov isə daha yüksəkdir. Hər ikisi on dəqiqə qızdırılarsa, hansı qab daha isti olar? Əgər nə vaxtsa suyu qızdırmısınızsa, daha yüksək alovla sobada qızdırılan suyun daha isti olduğuna razılaşacaqsınız (suyun son temperaturu daha yüksəkdir və ya temperatur dəyişikliyi daha böyükdür).
Alov istilik miqdarını (Q) təmsil edir. Kiçik alovun istiliyi az, böyük alovun istiliyi isə daha çoxdur. İstilik az olduqda temperatur dəyişikliyi az olur. İstilik çox olduqda temperatur dəyişikliyi böyük olur. İstilik nə qədər çox olarsa, temperatur dəyişikliyi də bir o qədər çox olur. Belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, istilik miqdarı (Q) cismin temperatur dəyişikliyi ilə mütənasibdir.
Arasındakı əlaqə Cismin istilik (Q) və kütləsi (m)
Müxtəlif kütləli su ilə doldurulmuş iki qab var, bir qab daha çox su ilə, digəri isə daha az su ilə doldurulur. Su eyni alovlu iki sobada qızdırılır. Hər ikisi on dəqiqə qızdırılarsa, qabdakı hansı su daha istidir? Əgər nə vaxtsa suyu qızdırmısınızsa, onda az sudakı suyun daha isti olduğuna razılaşacaqsınız (suyun son temperaturu daha böyükdür, yoxsa temperatur dəyişikliyi daha böyükdür). Nə qədər çox suyun az su ilə eyni temperatur dəyişikliyini yaşaması üçün bir o qədər çox suyu qızdıran alov genişləndirilməlidir.
Suyun miqdarı suyun kütləsini (m) təmsil edir. Alovun ölçüsü isə istilik miqdarını təmsil edir. Belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, istilik miqdarı (Q) cismin temperaturunun dəyişməsi ilə mütənasibdir. Su nə qədər çox olarsa, suyun temperaturunu qaldırmaq üçün bir o qədər çox istilik tələb olunur.
İstilik (Q) ilə cismin növü ( c ) arasındakı əlaqə
Eyni ölçülü dəmir və şüşəni eyni alovla eyni vaxtda qızdırsanız, hansı daha tez qızacaq, dəmir, yoxsa şüşə? Əlbəttə ki, dəmir daha tez qızacaq. Buradan belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, bir əşyanın temperaturunu qaldırmaq üçün tələb olunan istilik əşyanın növü ilə mütənasibdir.
Yuxarıdakı üç müqayisə bir tənlikdə birləşdirilir:
Bu, düstur və ya istilik tənliyidir.
Məlumat: Q = istilik (Coul), m = cismin kütləsi (kq), c = cismin xüsusi istilik miqdarı (J/kq C)o), delta T = temperatur dəyişikliyi (Co və ya K)
1. -22 oC temperaturda olan beş kiloqram buz, bütün buzlar 0 oC temperaturda əriyənə qədər qızdırılır. Əgər buzun gizli istiliyi 333 kJ/kq və buzun xüsusi istiliyi 2100 C/kq C-dirsə , onda tələb olunan istilik miqdarı ...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Müzakirə
Məlumdur:
Buzun kütləsi (m) = 5 kq
İlkin temperatur (T) = -22 o C
Buzun gizli istiliyi (L) = 333 kJ/kq = 333.000 J/kq
Buzun xüsusi istilik səmərəsi (c) = 2100 J/kq C o
Sual: Tələb olunan istilik miqdarı (Q)
Cavab:
Proses 1: buzun temperaturunu -22 o C-dən 0 o C- yə qədər artırın
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 Coul
Proses 2: bütün buzu suya əridin
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
Ümumi istilik = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ
Düzgün cavab E-dir.
Sual mənbəyi:
SBMPTN Fizika Sualları
