თუ სხვადასხვა ტემპერატურის მქონე ობიექტები ერთმანეთს შეეხებიან, სითბო ბუნებრივად გადადის უფრო მაღალი ტემპერატურის მქონე ობიექტიდან უფრო დაბალი ტემპერატურის მქონე ობიექტზე. სითბოს გადაცემა წყდება, როგორც კი ორი ობიექტი თერმულ წონასწორობას მიაღწევს . შეიძლება ითქვას, რომ სითბოს გადაცემა იწვევს შეხებაში მყოფი ობიექტების ტემპერატურის ცვლილებას . ამ მოკლე ახსნის საფუძველზე დავასკვნათ, რომ სითბო (Q) დაკავშირებულია ობიექტთან და ამ ობიექტის ტემპერატურის ცვლილებასთან (დელტა T). თითოეულ ობიექტს აქვს მასა (მ) და ობიექტის ტიპიც განსხვავებულია.
ამ სტატიაში სითბოს ფორმულის გამოყვანა ხდება მსჯელობის გზით. თქვენ შეგიძლიათ დაამტკიცოთ ამ მსჯელობის ვალიდურობა თქვენი ყოველდღიური გამოცდილების საფუძველზე ან ექსპერიმენტის ჩატარებით.
სითბოს (Q) და ტემპერატურის ცვლილებას (დელტა T) შორის დამოკიდებულება
ერთი და იგივე მასის წყლით სავსე ორი ჭურჭელი დევს. წყალი ორი სხვადასხვა სანთურის გამოყენებით თბება. ერთ სანთურაზე ალი უფრო დაბალია, ხოლო მეორეზე - უფრო მაღალი. თუ ორივე ათი წუთის განმავლობაში გაცხელდება, რომელი ჭურჭელია უფრო ცხელი? თუ ოდესმე გაგიცხელებიათ წყალი, დამეთანხმებით, რომ უფრო მაღალი ალის მქონე ღუმელით გაცხელებული წყალი უფრო ცხელია (წყლის საბოლოო ტემპერატურა უფრო მაღალია ან ტემპერატურის ცვლილება უფრო დიდია).
ალი სითბოს რაოდენობას (Q) წარმოადგენს. პატარა ცეცხლს მცირე სითბო აქვს, დიდ ცეცხლს კი მეტი. როდესაც სითბო მცირეა, ტემპერატურის ცვლილება მცირეა. როდესაც სითბო ბევრია, ტემპერატურის ცვლილება დიდია. რაც მეტია სითბო, მით უფრო დიდია ტემპერატურის ცვლილება. შეიძლება დავასკვნათ, რომ სითბოს რაოდენობა (Q) პროპორციულია ობიექტის ტემპერატურის ცვლილებისა.
ურთიერთობა სითბო (Q) და ობიექტის მასა (მ)
ორი ჭურჭელი სავსეა სხვადასხვა მასის წყლით, ერთი ჭურჭელი მეტი წყლითაა სავსე, მეორე კი ნაკლებით. წყალი თბება ორი ღუმელის გამოყენებით, რომლებსაც ერთი და იგივე ალი აქვთ. თუ ორივე ათი წუთის განმავლობაში თბება, ჭურჭელში რომელი წყალია უფრო ცხელი? თუ ოდესმე გაგიცხელებიათ წყალი, მაშინ დამეთანხმებით, რომ ნაკლები წყლით სავსე წყალი უფრო ცხელია (წყლის საბოლოო ტემპერატურა უფრო დიდია ან ტემპერატურის ცვლილება უფრო დიდია). იმისათვის, რომ მეტი წყალი განიცდიდეს იგივე ტემპერატურის ცვლილებას, რაც ნაკლები წყალი, ალი, რომელიც ათბობს მეტ წყალს, უნდა გაიზარდოს.
წყლის რაოდენობა წარმოადგენს წყლის მასას (მ). ალის ზომა წარმოადგენს სითბოს რაოდენობას. შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ სითბოს რაოდენობა (Q) პროპორციულია ობიექტის ტემპერატურის ცვლილებისა. რაც უფრო მეტი წყალია, მით მეტი სითბოა საჭირო წყლის ტემპერატურის ასაწევად.
სითბოს (Q) და ობიექტის ტიპს ( c ) შორის დამოკიდებულება
თუ ერთი და იგივე ზომის რკინისა და მინის ზოდებს ერთდროულად ერთი და იგივე ალის გამოყენებით გააცხელებთ, რომელი გაცხელდება უფრო სწრაფად, რკინა თუ მინა? რა თქმა უნდა, რკინა უფრო სწრაფად გაცხელდება. შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ობიექტის ტემპერატურის ასაწევად საჭირო სითბო ობიექტის ტიპის პროპორციულია.
ზემოთ მოცემული სამი შედარება გაერთიანებულია ერთ განტოლებაში:
ეს არის ფორმულა ან სითბოს განტოლება.
ინფორმაცია: Q = სითბო (ჯოული), m = სხეულის მასა (კგ), c = სხეულის სპეციფიკური სითბოტევადობა (ჯ/კგ Co), დელტა T = ტემპერატურის ცვლილება (Co ან კ)
1. ხუთი კილოგრამი ყინული -22 ° C ტემპერატურაზე თბება მანამ, სანამ ყინული მთლიანად არ გადნება 0 ° C ტემპერატურაზე . თუ ყინულის ფარული სითბოა 333 კჯ/კგ, ხოლო ყინულის სპეციფიკური სითბო 2100 ჯ/კგ C₂O₃ , მაშინ საჭირო სითბოს რაოდენობაა ...
ა. 1496 კჯ
ბ. 1596 კჯ
C. 1696 კჯ
დ. 1796 კჯ
E. 1896 კჯ
დისკუსია
ცნობილია:
ყინულის მასა (მ) = 5 კგ
საწყისი ტემპერატურა (T) = -22 o C
ყინულის ფარული სითბო (ლ) = 333 კჯ/კგ = 333.000 ჯ/კგ
ყინულის სპეციფიკური სითბო (c) = 2100 ჯ/კგ C o
კითხვა: საჭირო სითბოს რაოდენობა (Q)
პასუხი:
პროცესი 1: ყინულის ტემპერატურის გაზრდა -22 ° C-დან 0 ° C- მდე
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 ჯოული
პროცესი 2: ყველა ყინული წყალში გაადნეთ
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
სულ სითბო = 231.000 ჯ + 1.665.000 ჯ = 1.896.000 ჯ = 1.896 კჯ
სწორი პასუხია ე.
კითხვის წყარო:
SBMPTN ფიზიკის კითხვები
