Gurumuda võrgustikud
Artikkel Bernoullis'i printsiibi ja Bernoullis'i võrrandi kohta
Mootorrattaga sõites paisuvad meie riided tahapoole. Mõnikord, kui tuul puhub kõvasti, võib uks ise sulguda. Kuigi tuul puhub majast välja, on uks sees.
Seda saab seletada Bernoulli printsiibi abil. Daniel Bernoulli (1700–1782) avastas printsiibi, mida saab kasutada ülaltoodud nähtuse selgitamiseks.
Bernoulli põhimõte
Artikkel järjepidevuse võrrandi kohta
Proovige veekraani aeglaselt avada, pöörates samal ajal tähelepanu kraanisuust väljuva vee kiirusele. Nüüd võrrelge, kus on vee voolukiirus suurem, kas siis, kui kraanisuu on suletud või mitte? Miks see nii on? Selle mõistmiseks uurige pidevusvõrrandit.
kiirendama
Püsivas voolus on iga vedelikuosakese kiirus punktis, näiteks punktis A, alati sama. Punktist B möödudes võib vedelikuosakeste kiirus muutuda. Punkti B jõudes aga voolavad tagant järgnevad vedelikuosakesed sama kiirusega kui neile eelnevad vedelikuosakesed. Samamoodi ka punkti C jõudes jne. Voolujoon on kõver, mis ühendab punkte A, B ja C.
1. Musta printsiibi definitsioon
Kui segame avatud anumas (näiteks ämbris) kuuma ja külma vett, kandub soojus kuumast veest külma vette. Kuna anum on avatud, liigub osa soojusest õhku. Samuti muutub anum soojemaks. Kuumast veest eralduvat soojust ei neela mitte ainult külm vesi, vaid ka atmosfäär ja anumad. Sellisel juhul on ämber isoleerimata süsteem. Kui segame suletud termoses kuuma ja külma vett, kandub soojus kuumast veest külma vette. Termosed on isoleeritud süsteemid, seega ei liigu soojus õhku ega termosesse. Külm vesi neelab ainult kuumast veest eralduvat soojust, kuni kuuma ja külma vee segu saavutab termilise tasakaalu.
1. Soojusülekande definitsioon kiirguse teel
Kuidas on tunne, kui kannad kuumal päeval musti riideid või kui teed päeva jooksul trenni? Võrdle seda valgete riiete kandmisega? Kui kannad päeval musti riideid, siis on sul palav. Miks see nii on? Päikese ja Maa vaheline kaugus hommikul on peaaegu sama, mis päikese ja Maa vaheline kaugus päeval ja õhtul. Miks on siis hommikud ja õhtud jahedamad, päeval kuumemad? Nendele küsimustele vastused on seotud soojusülekandega kiirguse teel.
Artikkel soojusülekandest konvektsiooni teel
Kas olete kunagi käinud päikesepaistelisel päeval rannas? Selgel päeval puhub rannas alati merelt tuul. Miks on rannas alati tuul ja miks meretuul (tuul, mis puhub merelt maale) on päeval, maismaatuul (tuul, mis puhub maalt merre) aga öösel? Miks võivad pilved vihmaperioodil nõlvadele laskuda? Miks tuul tundub jahe? Nendele küsimustele vastused on seotud maa ja mere erisoojusega, paisumisega, tihedusega ja soojusülekandega konvektsiooni teel!
1. Soojusjuhtivuse definitsioon
Kui istud puidust toolis, muutub puidust tooli pind soojaks. Vastupidi, kui istud plastist või metallist toolis, siis metall- või plasttooli pind pärast istumist soe ei tundu. Miks puittooli pind kuumeneb, metalltooli pind aga mitte? Miks võib külmal põrandal ilma madratsita magamine valu põhjustada? Kas oled kunagi kandnud külmakaitsejopet? Miks on enamik külmakaitsejopesid villast? Soojusjuhtivuse teemaga seoses on veel palju asju, mida võiks kaaluda ja küsida.
Artikkel varjatud soojuse erisoojuse ja soojusmahtuvuse kohta
Kui asetada elavhõbedatermomeeter külma vee ja jää seguga anumasse, siis pärast allapoole liikumist on näha, et elavhõbeda pind lakkab liikumast. Elavhõbeda pind lakkab liikumast pärast vee külmumistemperatuuri (0 ° C) saavutamist. Kui anum on avatud, voolab soojus kõrge temperatuuriga õhust jää ja külma vee segusse. Õhust soojuse lisandumine põhjustab jää sulamise. Kas jää ja külma vee segu temperatuur muutub seni, kuni jää sulab? Nii kaua kui jää sulab, ei muutu vee ja jää segu temperatuur.
Artikkel Soojuse definitsioon Soojuse mehaaniline ekvivalent Soojuse võrrand
1. Soojuse definitsioon
Kui temperatuuride erinevusega objektid üksteisega kokku puutuvad, toimub soojusülekanne kõrge temperatuuriga objektidelt madala temperatuuriga objektidele. Soojusülekanne peatub pärast seda, kui kokkupuutel olevad objektid saavutavad sama temperatuuri. Näiteks kui segame kuuma vett külma veega, liigub soojus tavaliselt kuumast veest külma vette. Kui paneme kuuma raua külma vette, liigub soojus rauast vette. Soojuse voog peatub pärast seda, kui raud ja vesi saavutavad sama temperatuuri. Kui õde kinnitab teie kehale termomeetri, liigub soojus...
Iga objekt paisub (objektide maht suureneb), kui temperatuur tõuseb, ja objektid kahanevad (objektide maht väheneb), kui temperatuur langeb. Vesi paisub samuti temperatuuri tõustes ja kahaneb, kui temperatuur langeb, kuid mitte temperatuuridel 0–4 ° C . Temperatuurivahemikus 0 °C kuni 4 ° C vee maht väheneb (vesi kahaneb) temperatuuri tõustes. Kui kuumutame vett temperatuuril 0 ° C, muutub vesi kuumemaks ja vee maht väheneb. Kahanemisprotsess peatub, kui vee temperatuur jõuab 4 ° C-ni. Üle 4 ° C suureneb vee maht temperatuuri tõustes. Selle asemel paisub vesi (vee maht suureneb), kui temperatuur langeb 4 ° C-lt 0 ° C-ni.
Enamik tahkeid objekte kogeb temperatuuri muutudes lineaarset paisumist. Lineaarne paisumine on objekti pikkuse suurenemine või vähenemine. Tavaliselt objekti pikkus suureneb temperatuuri tõustes, samas kui objekti pikkus väheneb temperatuuri langedes. Võite arvata, et lineaarne paisumine saab toimuda ainult selliste objektide nagu õhukesed traadid puhul. Näiteks vaadake autot, mis on pargitud tee äärde, nii et see on päikese käes. Kui auto üle kuumeneb, võib raudplaat paksemaks muutuda või külje pikkus suureneda. Tsingist majade katused võivad samuti paisuda. Sellisel juhul, kui tsink üle kuumeneb, laienevad tsingi servad ja tsink võib isegi paksemaks muutuda. Sama juhtus raudteerööbaste ja sillal oleva raua või terasega.