Гурумуда Сеткі
Артыкул пра прынцып Бернуліса і ўраўненне Бернуліса
Калі мы едзем на матацыкле, вопратка, якую мы носім, задзімаецца назад. Часам, калі дзьме моцны вецер, дзверы могуць зачыніцца самі па сабе. Нягледзячы на тое, што вецер дзьме звонку дома, дзверы знаходзяцца ўнутры.
Гэта можна растлумачыць з дапамогай прынцыпу Бернулі. Даніэль Бернулі (1700-1782) адкрыў прынцып, які можна было б выкарыстаць для тлумачэння вышэйзгаданай з'явы.
Прынцып Бернулі
Артыкул пра ўраўненне непарыўнасці
Паспрабуйце павольна адкрыць кран, звяртаючы ўвагу на хуткасць вады, якая выцякае з адтуліны крана. Цяпер параўнайце, дзе хуткасць патоку вады большая, калі адтуліна крана зачынена ці не? Чаму так? Каб зразумець гэта, вывучыце ўраўненне непарыўнасці.
рацыяналізаваць
У стацыянарным патоку хуткасць кожнай часціцы вадкасці ў пункце, напрыклад, пункце А, заўсёды аднолькавая. Пры праходжанні міма пункта В хуткасць часціц вадкасці можа змяняцца. Аднак, пры дасягненні пункта В часціцы вадкасці, якія ідуць ззаду, цякуць з той жа хуткасцю, што і часціцы вадкасці, якія папярэднічаюць ім. Аналагічна, пры дасягненні пункта С і гэтак далей. Лінія патоку — гэта крывая, якая злучае пункты А, В і С.
1. Вызначэнне прынцыпу Блэка
Калі мы змешваем гарачую і халодную ваду ў адкрытай ёмістасці (напрыклад, у вядры), цяпло перадаецца ад гарачай вады да халоднай. Паколькі ёмістасць адкрыта, частка цяпла пераходзіць у паветра. Ёмістасць таксама награваецца. Цяпло, якое вылучаецца гарачай вадой, паглынаецца не толькі халоднай вадой, але і атмасферай і ёмістасцю. У гэтым выпадку вядро — гэта неізаляваная сістэма. Калі мы змешваем гарачую і халодную ваду ў закрытым тэрмасе, цяпло перадаецца ад гарачай вады да халоднай. Тэрмасы — гэта ізаляваныя сістэмы, таму цяпло не пераходзіць у паветра або тэрмас. Халодная вада паглынае цяпло, якое вылучаецца гарачай вадой, толькі пакуль сумесь гарачай і халоднай вады не дасягне цеплавой раўнавагі.
1. Вызначэнне цеплаперадачы выпраменьваннем
Як вы сябе адчуваеце, калі носіце чорнае адзенне ў спякотны дзень або калі займаецеся спортам на працягу дня? Параўнайце з тым, калі вы носіце белае адзенне? Калі вы носіце чорнае адзенне на працягу дня, то вам горача. Чаму так? Адлегласць паміж сонцам і зямлёй раніцай амаль такая ж, як адлегласць паміж сонцам і зямлёй на працягу дня і вечара. Тады чаму раніцай і вечарам халадней, а ўдзень гарачэй? Адказы на гэтыя пытанні звязаны з перадачай цяпла выпраменьваннем.
Артыкул пра цеплаперадачу з дапамогай канвекцыі
Вы калі-небудзь былі на пляжы ў сонечнае надвор'е? У ясны дзень на пляжы заўсёды дзьме вецер з мора. Чаму на пляжы заўсёды вецер, і чаму марскі брыз (вецер, які дзьме з мора на сушу) узнікае ўдзень, а берагавы брыз (вецер, які дзьме з сушы на мора) — уначы? Чаму ў сезон дажджоў хмары могуць апускацца на схілы? Чаму вецер адчуваецца прахалодным? Адказы на гэтыя пытанні тычацца ўдзельнай цеплаёмістасці сушы і мора, пашырэння, шчыльнасці і цеплаперадачы шляхам канвекцыі!
1. Вызначэнне цеплаперадачы шляхам цеплаправоднасці
Калі вы сядзіце на драўляным крэсле, яго паверхня награваецца. І наадварот, калі вы сядзіце на крэсле з пластыка або металу, паверхня металічнага або пластыкавага крэсла не адчуваецца цёплай пасля сядзення. Чаму паверхня драўлянага крэсла награваецца, а металічнага — не? Чаму сон на халоднай падлозе без матраца можа выклікаць боль? Ці насілі вы калі-небудзь куртку ад холаду? Чаму большасць куртак ад холаду зроблены з воўны? Ёсць яшчэ шмат рэчаў, якія можна разгледзець і паставіць пад сумнеў, звязаных з тэмай цеплаперадачы шляхам цеплаправоднасці.
Артыкул пра ўдзельную цеплаёмістасць і цеплаёмістасць у схаванай цеплыні
Калі вы змесціце ртутны тэрмометр у ёмістасць, якая змяшчае сумесь халоднай вады і лёду, то пасля руху ўніз паверхня ртуці перастае рухацца. Паверхня ртуці перастае рухацца пасля дасягнення тэмпературы замярзання вады (0 ° C). Калі ёмістасць адкрыта, цяпло перадаецца ад паветра з высокай тэмпературай да сумесі лёду і халоднай вады. Даданне цяпла з паветра прымушае лёд раставаць. Пакуль растае лёд, ці змяняецца тэмпература сумесі лёду і халоднай вады? Пакуль растае лёд, тэмпература сумесі вады і лёду не змяняецца.
Артыкул Вызначэнне цеплыні Механічны эквівалент цеплыні Раўнанне цеплыні
1. Вызначэнне цяпла
Калі прадметы з розніцай тэмператур дакранаюцца адзін да аднаго, адбываецца перадача цяпла ад прадметаў з высокай тэмпературай да прадметаў з нізкай тэмпературай. Перадача цяпла спыняецца пасля таго, як прадметы, якія дакранаюцца да цела, дасягнуць аднолькавай тэмпературы. Напрыклад, калі змяшаць гарачую ваду з халоднай, цяпло звычайна пераходзіць ад гарачай вады да халоднай. Калі апусціць гарачае жалеза ў халодную ваду, цяпло пераходзіць ад жалеза да вады. Цяпло спыняецца пасля таго, як жалеза і вада дасягнуць аднолькавай тэмпературы. Калі медсястра прымацоўвае да вашага цела тэрмометр, цяпло пераходзіць ад...
Кожны аб'ект пашыраецца (аб'ём аб'ектаў павялічваецца) пры павышэнні тэмпературы, а аб'екты сціскаюцца (аб'ём аб'ектаў памяншаецца) пры паніжэнні тэмпературы. Вада таксама пашыраецца пры павышэнні тэмпературы і сціскаецца пры паніжэнні тэмпературы, але не пры тэмпературы ад 0 ° C да 4 ° C. Паміж 0°C і 4°C аб'ём вады памяншаецца (вада сціскаецца) пры павышэнні тэмпературы. Калі мы награваем ваду да 0 ° C, яна награваецца, і аб'ём вады памяншаецца. Працэс сціскання спыняецца, калі тэмпература вады дасягае 4 ° C. Вышэй за 4 ° C аб'ём вады павялічваецца пры павышэнні тэмпературы. Замест гэтага вада пашыраецца (аб'ём вады павялічваецца), калі тэмпература паніжаецца з 4 ° C да 0 ° C.
Большасць цвёрдых аб'ектаў адчуваюць лінейнае пашырэнне пры змене тэмпературы. Лінейнае пашырэнне — гэта павелічэнне даўжыні аб'екта або памяншэнне даўжыні аб'екта. Звычайна даўжыня аб'екта павялічваецца пры павышэнні тэмпературы, тады як даўжыня аб'екта памяншаецца пры яе паніжэнні. Можна падумаць, што лінейнае пашырэнне можа адбывацца толькі ў такіх аб'ектах, як тонкія драты. Напрыклад, паглядзіце на аўтамабіль, які стаіць на ўзбочыне дарогі, таму ён знаходзіцца пад уздзеяннем сонца. Калі аўтамабіль пераграваецца, жалезная пласціна можа стаць таўсцейшай, або даўжыня боку можа павялічыцца. Дахі дамоў з цынку таксама могуць адчуваць пашырэнне. У гэтым выпадку, калі цынк пераграваецца, краю цынку павялічваюцца ў шырыню, і цынк можа нават стаць таўсцейшым. Тое ж самае адбылося з чыгуначнымі пуцямі і жалезам або сталлю на мосце.