Rotacia dinamiko estas branĉo de mekaniko, kiu studas rotacian moviĝon implikantan fortojn, masojn kaj aliajn faktorojn, kiuj influas rotacian moviĝon. Objekto rotacias se ĉiuj partoj de la objekto moviĝas ĉirkaŭ akso aŭ pivoto situanta sur unu el la partoj de la objekto. La rotacia movo studata en ĉi tiu temo fokusiĝas al rotacia movo ĉirkaŭ fiksa akso. La movado de pulio, ventumilo, la movado de KD/DVD en KD/DVD- ĉambro , la movado de pordo aŭ fenestro, la movado de motorcilindro, helico de helikoptero aŭ aviadilo, aŭ la helico de ŝipo estas kelkaj ekzemploj de rotacia movo ĉirkaŭ fiksa akso. Ĉu vi iam observis turniĝantan pintpecon? La pozicio de la akso de la turniĝanta pintpeco ĉiam ŝanĝiĝas (la kliniĝo de la pintpeco emas ŝanĝiĝi), tial rotacia movo, kiel tiu spertita de turniĝanta pintpeco, ne estas studata en ĉi tiu temo.
Nigra Principo
Komprenante Nigrajn Principojn
Se ni miksas varman kaj malvarman akvon en malfermita ujo (ekzemple, sitelo), varmo transdoniĝas de la varma akvo al la malvarma akvo. Ĉar la ujo estas malfermita, iom da varmo transdoniĝas al la aero. La ujo ankaŭ varmiĝas. La varmo liberigita de la varma akvo estas absorbita ne nur de la malvarma akvo, sed ankaŭ de la aero kaj la ujo. En ĉi tiu kazo, la sitelo estas ne-izolita sistemo.
Kiam ni miksas varman kaj malvarman akvon en fermita termoso, varmo transdoniĝas de la varma akvo al la malvarma akvo. La termoso estas izolita sistemo , do neniu varmo transdoniĝas al la aero aŭ la termoso. La varmo liberigita de la varma akvo estas simple sorbita de la malvarma akvo ĝis la miksaĵo atingas termikan ekvilibron.
Sistemoj kaj medio
Kompreni Sistemojn kaj Medion
Sistemo estas objekto aŭ grupo de objektoj studataj. Aliaj objektoj en la universo nomiĝas la ĉirkaŭaĵo. Tipe, sistemo estas apartigita de sia ĉirkaŭaĵo per "divido/limigilo/apartigilo".
Ekzemple, ni supozu, ke ni volas esplori akvon en termoso. La akvo ene de la termoso konsistigas la sistemon, dum la aero kaj aliaj objektoj ekster la termoso konsistigas la medion. La muroj de la termoso, kaj la vitro interne kaj la plasto ekstere, agas kiel dividilo. Akvotermoso estas unu ekzemplo.
Latenta varmo
Komprenante Latentan Varmon
Se vi enmetas hidrargan termometron en ujon enhavantan miksaĵon de malvarma akvo kaj glacio, vi observos, ke post moviĝo malsupren, la hidrarga surfaco restas senmova aŭ ne plu moviĝas. La hidrarga surfaco ĉesas moviĝi post atingado de la fandopunkto de akvo aŭ la frostopunkto de akvo (0 ° C). Se la ujo estas malfermita, varmo fluas de la aero je pli alta temperaturo al la miksaĵo de glacio kaj akvo je pli malalta temperaturo. La plia varmo de la aero kaŭzas la degelon de la glacio. Dum la glacio degelas, ĉu la temperaturo de la miksaĵo de glacio kaj akvo ŝanĝiĝas? Dum la glacio degelas, la temperaturo de la miksaĵo de akvo kaj glacio ne ŝanĝiĝas.
Specifa varmo
Specifa varmo (c) estas la kvanto de varmo (Q) bezonata por altigi la temperaturon (T) de unu masunuo (m) de objekto je unu grado. La formulo por c estas:
Internacia Sistemo de Unuoj estas J/Kg K.
La specifa varmo de objekto ŝanĝiĝas kun temperaturo. Se la temperaturŝanĝo ne estas tro granda, la valoro povas esti konsiderata konstanta. Jen la valoroj de c por pluraj objektoj je premo de 1 atmosfero kaj temperaturo de 20 ° C (akiritaj eksperimente).
Varma formulo
Se objektoj kun malsamaj temperaturoj kontaktas unu la alian, varmo nature moviĝas de la objekto kun la pli alta temperaturo al la objekto kun la pli malalta temperaturo. Varmotransdono ĉesas kiam la du objektoj atingas termikan ekvilibron . Oni povas diri, ke varmotransdono kaŭzas ŝanĝon en la temperaturo de la kontaktaj objektoj. Surbaze de ĉi tiu konciza klarigo, oni konkludas, ke varmo (Q) rilatas al objekto kaj la ŝanĝo en temperaturo (delta T) de tiu objekto. Ĉiu objekto havas mason (m) kaj la tipo de objekto ankaŭ estas malsama.
Mekanika varmora taro
La varmounuo estas la kalorio (mallongigita kcal). Kalorio estas la kvanto da varmo bezonata por altigi la temperaturon de 1 gramo da akvo je 1 °C ( precize de 14,5 ° C ĝis 15,5 ° C). La kvanto da varmo bezonata varias por malsamaj akvotemperaturoj . Por la sama kvanto da varmo, pliiĝo de 1 ° C en la akvotemperaturo okazas nur inter 14,5 ° C kaj 15,5 ° C. La varmounuo ofte uzata, precipe por esprimi la energian valoron de nutraĵoj, estas la kilokalorio (kcal). 1 kcal = 1000 kalorioj. Alia nomo por 1 kcal = 1 Kalorio (majuskla K). La varmounuo por la brita sistemo estas la Btu (brita termika unuo). 1 Btu = la kvanto da varmo bezonata por altigi la temperaturon de 1 funto da akvo je 1 °F ( precize de 63 ° F ĝis 64 ° F).
Akva anomalio
Komprenante Akvajn Anomaliojn
Ĉiu objekto disetendiĝas (volumeno pliiĝas) kiam la temperaturo de la objekto pliiĝas kaj ŝrumpiĝas (volumeno malpliiĝas) kiam la temperaturo de la objekto malpliiĝas. Akvo ankaŭ disetendiĝas kiam la temperaturo pliiĝas kaj ŝrumpiĝas kiam la temperaturo malpliiĝas, sed ne je temperaturoj de 0 ° C ĝis 4 ° C. Inter temperaturoj de 0 ° C kaj 4 ° C, la volumeno de akvo malpliiĝas (akvo ŝrumpiĝas) kiam la temperaturo pliiĝas. Se ni varmigas akvon je temperaturo de 0 ° C, ju pli varma la akvo, des pli la volumeno de akvo malpliiĝas. La ŝrumpiĝoprocezo ĉesas kiam la akvo atingas temperaturon de 4 ° C. Super 4 ° C, la volumeno de akvo pliiĝas (akvo disetendiĝas) kiam la temperaturo pliiĝas. Male, akvo disetendiĝas (akvovolumeno pliiĝas) kiam la temperaturo malpliiĝas de 4 ° C al 0 ° C. Ĉi tiu strangeco de akvo estas konata kiel la anomalio de akvo.
Ekspansio
Se vi atente observas elektrajn kablojn, vi rimarkos, ke ili estas kurbigitaj malsupren pro malstreĉiĝo. Kial elektraj kabloj estas intence malstreĉitaj, anstataŭ simple streĉitaj? La plej multaj tegmentoj en Flores kaj Lembata, Orienta Nusa Tenggara, estas faritaj el zinko (Zn). Dumtage aŭ nokte, zinkaj tegmentoj bruas. Kial zinko bruas? Se vi loĝas sur la insulo Java, vi eble observis fervojajn trakojn. Estas breĉoj ĉe la fervojaj juntoj. Kio estas la funkcio de ĉi tiuj breĉoj ĉe la fervojaj juntoj? Estas multaj aferoj, pri kiuj vi povas pensi kaj demandi rilate al la temo de disetendiĝo.
Gastermometro
Se ni kalibras malsamajn tipojn de termometroj, ekzemple hidrargan termometron kaj alkoholan termometron, la skaloj de ambaŭ termometroj estas la samaj nur je 0 ° C (aŭ 32 ° F) kaj 100 ° C (aŭ 212 ° F). Se ni uzas ambaŭ termometrojn por mezuri aertemperaturon, la nombroj montritaj de ĉiu termometro ne nepre estos la samaj. Eble la hidrarga termometro montras 48 ° C, dum la alkohola termometro montras 46 ° C. Tio estas ĉar la ekspansiorapideco de hidrargo kaj alkoholo estas malsama. Simile ĉe aliaj tipoj de termometroj, kiel ekzemple bimetalaj termometroj, ktp. La temperaturskalo determinita tiamaniere tre dependas de la ecoj de la uzitaj materialoj.