دینامیک چرخشی شاخهای از مکانیک است که حرکت چرخشی شامل نیرو، جرم و سایر عواملی که بر حرکت چرخشی تأثیر میگذارند را مطالعه میکند. یک جسم میچرخد اگر تمام قسمتهای آن به دور یک محور یا محوری که روی یکی از قسمتهای جسم قرار دارد حرکت کنند. حرکت چرخشی مورد مطالعه در این مبحث بر حرکت چرخشی حول یک محور ثابت تمرکز دارد. حرکت یک قرقره، یک پنکه، حرکت یک CD/DVD درون یک CD/DVD اتاقحرکت درها یا پنجرهها، حرکت سیلندرهای موتور، پروانههای هلیکوپتر یا هواپیما، پروانههای کشتی، نمونههایی از حرکت چرخشی روی یک محور ثابت هستند. آیا تا به حال فرفره چرخان را مشاهده کردهاید؟ موقعیت محور فرفره همیشه در حال تغییر است (شیب فرفره تمایل به تغییر دارد) بنابراین حرکت چرخشی مانند آنچه که توسط فرفره چرخان تجربه میشود، در این مبحث مورد مطالعه قرار نمیگیرد.
اصل سیاه
درک اصول سیاهپوستان
اگر آب گرم و آب سرد را در یک ظرف روباز (مثلاً یک سطل) مخلوط کنیم، انتقال حرارت از آب گرم به آب سرد رخ میدهد. از آنجا که ظرف روباز است، مقداری از گرما تبخیر میشود. گرما به سمت هوا حرکت میکند. ظرف نیز گرمتر میشود. گرمای آزاد شده توسط آب گرم نه تنها توسط آب سرد جذب میشود، بلکه توسط هوا و ظرف نیز جذب میشود. در این حالت، سطل یک سیستم غیر ایزوله است.
اگر آب گرم و آب سرد را در یک قمقمه بسته مخلوط کنیم، این اتفاق میافتد انتقال حرارت از آب گرم به آب سرد. یک فلاسک است سیستم ایزوله بنابراین، هیچ گرمایی به هوا یا به فلاسک منتقل نمیشود. گرمای آزاد شده توسط آب گرم فقط توسط آب سرد جذب میشود تا زمانی که مخلوط آب گرم و سرد به دمای خاصی برسد. تعادل حرارتی.
سیستمها و محیط
درک سیستمها و محیط
یک سیستم، یک شیء یا گروهی از اشیاء است که مورد مطالعه قرار میگیرد. سایر اشیاء موجود در جهان، محیط نامیده میشوند. به طور معمول، یک سیستم توسط یک «پارتیشن/محدودکننده/جداکننده» از محیط خود جدا میشود.
برای مثال، فرض کنید میخواهیم آب را در یک قمقمه بررسی کنیم. آب داخل قمقمه، سیستم را تشکیل میدهد، در حالی که هوا و سایر اشیاء خارج از قمقمه، محیط را تشکیل میدهند. دیوارههای قمقمه، چه شیشه داخل و چه پلاستیک بیرون، به عنوان یک جداکننده عمل میکنند. قمقمه آب یکی از این نمونههاست.
گرمای نهان
درک گرمای نهان
اگر وارد شوید دماسنج جیوهای را در ظرفی حاوی مخلوط آب سرد و یخ قرار دهید، مشاهده خواهید کرد که پس از حرکت به سمت پایین، سطح جیوه ساکن است یا دیگر حرکت نمیکند. سطح جیوه پس از رسیدن به نقطه ذوب آب یا نقطه یخ، از حرکت باز میایستد. نقطه انجماد آب (0 oج) اگر ظرف باز باشد، گرما از هوای با دمای بالاتر به مخلوط یخ و آب با دمای پایینتر جریان مییابد. گرمای اضافی هوا باعث ذوب شدن یخ میشود. با ذوب شدن یخ، سوهو آیا مخلوط یخ و آب تغییر میکند؟ با ذوب شدن یخ، دمای مخلوط آب و یخ تغییر نمیکند.
گرمای ویژه
گرمای ویژه (c) مقدار گرما (Q) مورد نیاز برای افزایش سوهو (T) یک واحد جرم (m) یک جسم به میزان یک درجه. فرمول c:
سیستم بینالمللی واحدها ژول بر کیلوگرم کلوین است.
گرمای ویژه مقدار یک جسم با دما تغییر میکند. اگر تغییر دما خیلی زیاد نباشد، میتوان مقدار را ثابت در نظر گرفت. در زیر مقادیر c برای چندین جسم در فشار ۱ اتمسفر و دمای ۲۰ آمده است. oC (از طریق آزمایش به دست آمده).
فرمول گرما
اگر اجسامی که دمای متفاوتی دارند با یکدیگر تماس پیدا کنند، طبیعتاً گرما از یک جسم با دمای بالا به یک جسم با دمای پایین منتقل میشود. انتقال حرارت پس از اینکه دو جسم به هم رسیدند متوقف میشود. تعادل حرارتیمیتوان گفت که انتقال حرارت باعث تغییر شود سوهو اشیاء که به یکدیگر لمس میکنند. بر اساس این توضیح مختصر، نتیجه گرفته میشود که گرما (س) رابطهای با یک شیء دان تغییرات دما (دلتا T) جسم. هر جسم جرمی (m) دارد و انواع اجسام نیز متفاوت است.
وزن خالص گرمای مکانیکی
واحد گرما کالری (به اختصار کال) است. کالری مقدار گرمایی است که برای افزایش دمای ۱ گرم آب به میزان ۱ درجه سانتیگراد لازم است.o (دقیقاً از ۱۴.۵ oC تبدیل به ۰ میشود oج) مقدار گرمای مورد نیاز برای هر کدام متفاوت است سوهو آب متفاوت. برای همان میزان گرما، افزایش ۱ درجه سانتیگرادی دمای آبo فقط بین دمای ۱۴.۵ درجه سانتیگراد رخ میدهد oسی تا ۰ oج. واحد گرما که اغلب استفاده میشود، به خصوص برای بیان ارزش انرژی غذا، کیلوکالری (kcal) است. 1 کیلوکالری = 1000 کالری. نام دیگر 1 کیلوکالری = 1 کالری (با K بزرگ). واحد گرما برای سیستم بریتانیایی Btu (واحد حرارتی بریتانیایی) است. 1 Btu = مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای 1 پوند آب به میزان 1 درجه فارنهایتo (دقیقاً از سال ۶۳ oF میشود ۶۴ oو)
ناهنجاری آب
درک ناهنجاریهای آب
هر جسمی با افزایش دما منبسط میشود (حجم آن افزایش مییابد) و با کاهش دما منقبض میشود (حجم آن کاهش مییابد) سوهو جسم کاهش مییابد. آب نیز با افزایش دما منبسط و با کاهش دما منقبض میشود، اما نه در دمای ۰ درجه سانتیگراد.oج - 4oج. بین دماهای 0 oسی تا ۰ oC، با افزایش دما، حجم آب کاهش مییابد (آب منقبض میشود). اگر آب را در دمای 0 درجه سانتیگراد گرم کنیم oC، هر چه آب گرمتر باشد، حجم آب بیشتر کاهش مییابد. فرآیند انقباض زمانی متوقف میشود که دمای آب به 4 درجه سانتیگراد برسد. oج. بالاتر از ۴ oج، با افزایش دما، حجم آب افزایش مییابد (آب منبسط میشود). برعکس، با کاهش دما از ۴، حجم آب افزایش مییابد (افزایش حجم آب). oسی تا ۰ oج. این آب عجیب به عنوان شناخته می شود ناهنجاری آب.
گسترش
اگر از نزدیک به یک کابل برق نگاه کنید، متوجه خواهید شد که به دلیل شل بودن، به سمت پایین خمیده است. چرا کابلهای برق عمداً شل میشوند، نه اینکه صرفاً سفت شوند؟ بیشتر سقفها در فلورس و لمباتا، شرق نوسا تنگارا، از روی (Zn) ساخته شدهاند. در طول روز یا شب، سقفهای روی صدا میدهند. چرا روی صدا میدهد؟ اگر در جزیره جاوه زندگی میکنید، احتمالاً ریلهای راهآهن را مشاهده کردهاید. در محل اتصال ریلها شکافهایی وجود دارد. عملکرد این شکافها در محل اتصال ریلها چیست؟ چیزهای بسیار دیگری وجود دارد که میتوانید در مورد آنها فکر کنید و در مورد آنها در رابطه با این موضوع بپرسید. گسترش.
دماسنج گازی
اگر ما کالیبره کردن دماسنج که انواع مختلفی دارند، به عنوان مثال دماسنج جیوهای و دماسنج الکلی، مقیاس هر دو دماسنج فقط در 0 یکسان است. oسی (یا ۲۱۲) oو) و ۱۰۰ oسی (یا ۲۱۲) oو) اگر از هر دو دماسنج برای اندازهگیری دمای هوا استفاده کنیم، اعداد نشان داده شده توسط هر دماسنج ممکن است یکسان نباشند. میتواند... دماسنج جیوه عدد ۴۸ را نشان میدهد oC، در حالی که دماسنج الکلی ۴۶ را نشان میدهد oج. دلیل این امر این است که سرعت انبساط جیوه و الکل متفاوت است. همین امر در مورد انواع دیگر دماسنجها، مانند دماسنجهای دوفلزی و غیره نیز صدق میکند. مقیاس دمایی که به این روش تعیین میشود، به شدت به خواص مواد مورد استفاده بستگی دارد.
