Erthygl Diffiniad gwres Cyfwerth mecanyddol gwres Hafaliad gwres
1. Diffiniad o wres
Os bydd gwrthrychau sydd â gwahaniaethau tymheredd yn cyffwrdd â'i gilydd, bydd trosglwyddo gwres o wrthrychau tymheredd uchel i wrthrychau tymheredd isel. Mae trosglwyddo gwres yn stopio ar ôl i wrthrychau cyffwrdd gyrraedd yr un tymheredd. Er enghraifft, os ydym yn cymysgu dŵr poeth â dŵr oer, mae gwres fel arfer yn symud o ddŵr poeth i ddŵr oer. Pan fyddwn yn rhoi haearn poeth mewn dŵr oer, mae gwres yn symud o haearn i ddŵr. Bydd gwres yn stopio llifo ar ôl i haearn a dŵr gyrraedd yr un tymheredd. Pan fydd nyrs yn cysylltu thermomedr â'ch corff, mae gwres yn symud o
Mae eich corff yn mynd at y thermomedr. Mae trosglwyddo gwres yn stopio unwaith y bydd eich corff a'ch thermomedr wedi cyrraedd yr un tymheredd. Os yw'r thermomedr a ddefnyddir yn thermomedr mercwri, pan fydd eich corff a'ch thermomedr yn cyrraedd yr un tymheredd, mae wyneb y mercwri yn stopio symud. Y rhif a ddangosir ar wyneb mercwri yw tymheredd eich corff ar y pryd.
Yn naturiol, mae gwres yn symud yn awtomatig o wrthrychau tymheredd uchel i
gwrthrychau tymheredd isel. Mae trosglwyddo gwres yn tueddu i gyfartalu tymheredd gwrthrychau sy'n cyffwrdd â'i gilydd. Yn y 18fed ganrif, roedd ffisegwyr yn amau mai llif gwres oedd symudiad hylif, math o hylif nad oedd yn weladwy (mae hylif yn sylwedd a all lifo. Mae hylif yn cynnwys deunyddiau hylif a nwyol. Mae dŵr (hylif) yn cynnwys hylif oherwydd y gall lifo. Mae aer hefyd yn cynnwys hylif oherwydd y gall lifo). Gelwir yr hylif yn galorig. Ni ddefnyddir damcaniaeth calorïau mwyach oherwydd yn seiliedig ar ganlyniadau'r arbrawf, ni ellir profi bodolaeth y calorïau hyn. Yn y 19eg ganrif, dysgodd ffisegydd o Loegr o'r enw James Prescott Joule (1818-1889) sut i gynhesu dŵr mewn cynhwysydd gan ddefnyddio olwyn droi.
Yn seiliedig ar ganlyniadau'r arbrawf, gwnaeth Joule gymhariaeth â dŵr wedi'i gynhesu gan ddefnyddio tân. Pan fydd fflam a chynhwysydd sy'n cynnwys dŵr mewn cysylltiad, mae gwres yn symud o dân (tymheredd uchel) i ddŵr (tymheredd isel). Ar ôl gwneud cymariaethau rhwng tymheredd dŵr sy'n codi oherwydd cysylltiad â thân a thymheredd dŵr sy'n codi oherwydd y gwaith a wneir gan y cymysgydd, daeth Joule i'r casgliad mai gwres yw'r ynni sy'n symud o wrthrych tymheredd uchel i wrthrych tymheredd isel. Nid ynni yw gwres (nid yw gwres yn fath penodol o ynni, fel ynni cinetig, ynni potensial, ynni cemegol, ac ati). Ynni sy'n symud oherwydd gwahaniaethau tymheredd yw gwres. Felly, pan fydd gwres yn llifo o wrthrychau tymheredd uchel i wrthrychau tymheredd isel, mae ynni'n symud o wrthrychau tymheredd uchel i wrthrychau tymheredd isel. Mae trosglwyddo ynni yn stopio ar ôl i wrthrychau cyffwrdd â'r un tymheredd.
2. Uned gwres a'r cyfwerth mecanyddol o wres
Unedau gwres yw calorïau (a dalfyrrir fel cal). Calorïau yw faint o wres sydd ei angen i godi tymheredd 1 gram o ddŵr 1 C.o (yn union, o 14.5 oC i 15.5 oC). Mae faint o wres sydd ei angen yn amrywio ar gyfer gwahanol dymheredd dŵr. Ar gyfer yr un faint o wres, mae cynnydd o 1 C yn nhymheredd y dŵro dim ond rhwng tymereddau o 14.5 y mae'n digwydd oC i 15.5 oC. Defnyddir unedau gwres yn aml, yn enwedig i ddatgan gwerth ynni bwyd fel cilocalorïau (kcal). 1 kcal = 1000 o galorïau. Enwau eraill o 1 kcal = 1 Calori (llythyren fawr K). Yr uned wresogi ar gyfer y system Brydeinig yw Btu (uned thermol Brydeinig). 1 Btu = faint o wres sydd ei angen i godi tymheredd 1 pwys (0.45 kg) o ddŵr gan 1 Fo (Yn union o 63 oF i 64 oF).
Mae gwres yn gysylltiedig ag ynni, felly mae angen i ni wybod y berthynas rhwng unedau gwres ac unedau ynni. Yn seiliedig ar arbrofion a gynhaliwyd gan Joule a gwyddonwyr eraill, gwyddys bod gwaith o 4.186 Joule yn gyfwerth ag 1 calorïau o wres.
1 calorïau = 4.186 Joule
1 kcal = 1000 o galorïau = 4186 Joule
1 Btu = 778 tr (0.24 km). pwys = 252 o galorïau = 1055 Joule
(1 calorïau = 4.186 Joule ac 1 kcal = 4186 a elwir yn gyfwerth mecanyddol gwres)
3. Hafaliad gwres
Os yw gwrthrychau sydd â gwahaniaethau tymheredd yn cyffwrdd â'i gilydd, yn naturiol, mae gwres yn symud o wrthrychau tymheredd uchel i wrthrychau tymheredd isel. Mae trosglwyddo gwres yn stopio ar ôl i'r ddau wrthrych fod mewn cydbwysedd thermol. Mae trosglwyddo gwres yn achosi newidiadau yn nhymheredd gwrthrychau sy'n cyffwrdd â'i gilydd. Yn seiliedig ar yr esboniad byr hwn, gallwch ddod i'r casgliad bod gan wres (Q) berthynas â gwrthrych a newidiadau yn nhymheredd (ΔT) y gwrthrych, màs y gwrthrych (m) a math y gwrthrych.
Y berthynas rhwng gwres (Q) a newid tymheredd (ΔT)
Po fwyaf o wres, y mwyaf yw'r newid tymheredd. Gellir dod i'r casgliad bod faint o wres (Q) yn gymesur â'r newid yn nhymheredd y gwrthrych.
Q α ΔT —– Cymhariaeth 1
Y berthynas rhwng gwres (Q) a màs gwrthrychau (m)
Mae faint o wres (Q) yn gymesur â'r newid yn nhymheredd y gwrthrych. Po fwyaf o ddŵr, y mwyaf o wres sydd ei angen i gynyddu tymheredd y dŵr.
Q α m —– Cymhariaeth 2
Y berthynas rhwng gwres (Q) a math o wrthrych (c)
Mae'r gwres sydd ei angen i godi tymheredd gwrthrych yn gymesur â'r math o wrthrych.
Q α c —– Cymhariaeth 3
Mae'r tri chymhariaeth uchod wedi'u rhoi at ei gilydd mewn hafaliad:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Dyma hafaliad gwres.
Disgrifiad: Q = gwres (Joule), m = màs y gwrthrych (kg), c = gwres penodol (J / kg C o neu K)
