გურუმუდა ქსელები
სტატია ბერნულისის პრინციპისა და ბერნულისის განტოლების შესახებ
როდესაც მოტოციკლით ვმოძრაობთ, ტანსაცმელი უკანა მხარეს შეშუპებულია. ზოგჯერ, თუ ქარი ძლიერად უბერავს, კარი თავისით იხურება. თუმცა ქარი სახლის გარეთ უბერავს, კარი კი სახლის შიგნითაა.
ამის ახსნა შესაძლებელია ბერნულის პრინციპის გამოყენებით. დანიელ ბერნულიმ (1700-1782) აღმოაჩინა პრინციპი, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია ზემოაღნიშნული ფენომენის ასახსნელად.
ბერნულის პრინციპი
სტატია უწყვეტობის განტოლების შესახებ
შეეცადეთ ნელა გააღოთ წყლის ონკანი და ამავდროულად, ყურადღება მიაქციოთ ონკანის პირიდან გამომავალი წყლის სიჩქარეს. ახლა შეადარეთ, სად არის წყლის დინების სიჩქარე უფრო სწრაფი, როდესაც ონკანის პირი დახურულია თუ არა? რატომ? ამის გასაგებად, გთხოვთ, შეისწავლოთ უწყვეტობის განტოლება.
გამარტივებაში
უწყვეტ ნაკადში, წერტილში, ვთქვათ, A წერტილში, თითოეული სითხის ნაწილაკის სიჩქარე ყოველთვის ერთნაირია. B წერტილში გავლისას, სითხის ნაწილაკების სიჩქარე შეიძლება შეიცვალოს. თუმცა, B წერტილში ჩასვლისას, უკნიდან მოსდევნი სითხის ნაწილაკები იმავე სიჩქარით მიედინება, როგორც მის წინმსწრები სითხის ნაწილაკები. ანალოგიურად, C წერტილში მოხვედრისას და ა.შ. ნაკადის ხაზი არის მრუდი, რომელიც აკავშირებს A, B და C წერტილებს.
1. შავი პრინციპის განმარტება
თუ ცხელ და ცივ წყალს ღია ჭურჭელში (მაგალითად, ვედროში) შევურიებთ, სითბო ცხელი წყლიდან ცივ წყალში გადადის. რადგან ჭურჭელი ღიაა, სითბოს ნაწილი ჰაერში გადადის. ჭურჭელიც თბება. ცხელი წყლით გამოყოფილი სითბო არა მხოლოდ ცივი წყლით შეიწოვება, არამედ ატმოსფეროთი და ჭურჭლებითაც შეიწოვება. ამ შემთხვევაში, ვედრო არაიზოლირებული სისტემაა. როდესაც ცხელ და ცივ წყალს დახურულ თერმოსში ვურევთ, სითბო ცხელი წყლიდან ცივ წყალში გადადის. თერმოსები იზოლირებული სისტემებია, ამიტომ სითბო ჰაერში ან თერმოსში არ გადადის. ცივი წყალი მხოლოდ ცხელი წყლით გამოყოფილ სითბოს შთანთქავს მანამ, სანამ ცხელი და ცივი წყლის ნარევი თერმულ წონასწორობას არ მიაღწევს.
1. სითბოს გადაცემის განმარტება რადიაციით
როგორი შეგრძნებაა, თუ ცხელ დღეს შავ ტანსაცმელს იცვამთ, ან დღის განმავლობაში როდის ვარჯიშობთ? შეადარეთ თეთრი ტანსაცმლის ჩაცმის დროს? თუ დღის განმავლობაში შავ ტანსაცმელს იცვამთ, მაშინ სიცხეს გრძნობთ. რატომ? დილით მზესა და დედამიწას შორის მანძილი თითქმის იგივეა, რაც დღისით და საღამოს მზესა და დედამიწას შორის მანძილი. მაშინ რატომ არის დილა და საღამო უფრო გრილი, დღისით უფრო ცხელი? ამ კითხვებზე პასუხები რადიაციით სითბოს გადაცემას უკავშირდება.
სტატია სითბოს გადაცემის შესახებ კონვექციით
ოდესმე ყოფილხართ პლაჟზე, როცა მზიანი ამინდი იყო? ნათელ დღეს, პლაჟზე ყოველთვის ზღვიდან ქარი უბერავს. რატომ არის ყოველთვის ქარი პლაჟზე და რატომ არის ზღვის ნიავი (ზღვიდან ხმელეთისკენ უბერავს ქარი) დღის განმავლობაში, ხოლო ხმელეთის ნიავი (ხმელეთიდან ზღვაში უბერავს ქარი) ღამით? რატომ შეიძლება წვიმიან სეზონზე ღრუბლები ფერდობებზე ჩამოვიდეს? რატომ არის ქარი გრილი? ამ კითხვებზე პასუხები დაკავშირებულია ხმელეთისა და ზღვის სპეციფიკურ სიცხესთან, გაფართოებასთან, სიმკვრივესთან და სითბოს გადაცემასთან კონვექციით!
1. სითბოს გადაცემის განმარტება გამტარობით
თუ ხის სკამზე ზიხართ, ხის სკამის ზედაპირი თბება. პირიქით, თუ პლასტმასის ან ლითონისგან დამზადებულ სკამზე ზიხართ, ლითონის ან პლასტმასის სკამის ზედაპირი ჯდომის შემდეგ არ თბება. რატომ თბება ხის სკამის ზედაპირი, ხოლო ლითონის სკამის ზედაპირი - არა? რატომ შეიძლება ცივ იატაკზე ძილმა ლეიბის გარეშე ტკივილი გამოიწვიოს? ოდესმე გაცვიათ გაციების საწინააღმდეგო ქურთუკი? რატომ არის გაციების საწინააღმდეგო ქურთუკების უმეტესობა შალისგან დამზადებული? სითბოს გამტარობით გადაცემის საკითხთან დაკავშირებით ჯერ კიდევ ბევრი რამის განხილვა და კითხვის ნიშნის ქვეშ დაყენებაა შესაძლებელი.
სტატია ლატენტური სითბოს სპეციფიკური სითბოსა და სითბოს სიმძლავრის შესახებ
თუ ვერცხლისწყლის თერმომეტრს ცივი წყლისა და ყინულის ნარევის შემცველ ჭურჭელში მოათავსებთ, ქვემოთ მოძრაობის შემდეგ შეამჩნევთ, რომ ვერცხლისწყლის ზედაპირი მოძრაობას წყვეტს. ვერცხლისწყლის ზედაპირი მოძრაობას წყლის გაყინვის წერტილის (0 ° C) ტემპერატურის მიღწევის შემდეგ წყვეტს. თუ ჭურჭელი ღიაა, სითბო მაღალი ტემპერატურის მქონე ჰაერიდან ყინულისა და ცივი წყლის ნარევში გადადის. ჰაერიდან სითბოს დამატება ყინულის დნობას იწვევს. სანამ ყინული დნება, იცვლება თუ არა ყინულისა და ცივი წყლის ნარევის ტემპერატურა? სანამ ყინული დნება, წყლისა და ყინულის ნარევის ტემპერატურა არ იცვლება.
სტატია სითბოს განმარტება სითბოს მექანიკური ეკვივალენტი სითბოს განტოლება
1. სითბოს განმარტება
თუ ტემპერატურული სხვაობის მქონე ობიექტები ერთმანეთს შეეხება, მაღალი ტემპერატურის ობიექტებიდან დაბალი ტემპერატურის ობიექტებზე სითბოს გადაცემა მოხდება. სითბოს გადაცემა წყდება მას შემდეგ, რაც ობიექტები ერთსა და იმავე ტემპერატურას მიაღწევენ. მაგალითად, თუ ცხელ წყალს ცივ წყალს შევურიებთ, სითბო, როგორც წესი, ცხელი წყლიდან ცივ წყალში გადადის. როდესაც ცხელ რკინას ცივ წყალში ვათავსებთ, სითბო რკინიდან წყალში გადადის. სითბო შეწყვეტს ნაკადს მას შემდეგ, რაც რკინა და წყალი ერთსა და იმავე ტემპერატურას მიაღწევენ. როდესაც ექთანი თერმომეტრს თქვენს სხეულზე ამაგრებს, სითბო გადადის...
ტემპერატურის მატებასთან ერთად, თითოეული ობიექტი ფართოვდება (ობიექტების მოცულობა იზრდება), ხოლო ტემპერატურის კლებასთან ერთად, ობიექტები იკუმშება (ობიექტების მოცულობა მცირდება). წყალიც ფართოვდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და იკუმშება ტემპერატურის კლებისას, მაგრამ არა 0 ° C-დან 4 ° C-მდე. 0°C-დან 4°C-მდე ტემპერატურის მატებასთან ერთად, წყლის მოცულობა მცირდება (წყალი იკუმშება). თუ წყალს 0 ° C-ზე გავაცხელებთ, წყალი უფრო ცხელდება, წყლის მოცულობა მცირდება. შეკუმშვის პროცესი წყდება, როდესაც წყლის ტემპერატურა 4 ° C-ს მიაღწევს. 4 ° C-ზე ზემოთ, წყლის მოცულობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამის ნაცვლად, წყალი ფართოვდება (წყლის მოცულობა იზრდება), როდესაც ტემპერატურა 4 ° C-დან 0 ° C- მდე იკლებს.
მყარი სხეულების უმეტესობა ტემპერატურის ცვლილებისას წრფივ გაფართოებას განიცდის. წრფივი გაფართოება გულისხმობს ობიექტის სიგრძის ზრდას ან შემცირებას. როგორც წესი, ობიექტის სიგრძე იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხოლო ობიექტის სიგრძე მცირდება ტემპერატურის ვარდნასთან ერთად. შეიძლება იფიქროთ, რომ წრფივი გაფართოება მხოლოდ ისეთ ობიექტებზე შეიძლება მოხდეს, როგორიცაა თხელი მავთულები. მაგალითად, შეხედეთ მანქანას, რომელიც გზის პირას დგას და მზის სხივების ქვეშაა. როდესაც მანქანა გადახურდება, რკინის ფირფიტა შეიძლება გასქელდეს, ან გვერდის სიგრძე გაიზარდოს. თუთიისგან დამზადებული სახლების სახურავებიც შეიძლება გაფართოვდეს. ამ შემთხვევაში, როდესაც თუთია გადახურდება, თუთიის კიდეები სიგანეში იზრდება და თუთია შეიძლება კიდევ უფრო გასქელდეს. იგივე დაემართა რკინიგზის ლიანდაგებს და ხიდზე არსებულ რკინას ან ფოლადს.