Материал: Жылу, жылу өткізгіштік, жылу сыйымдылығының анықтамасы
Сіз мұздай шай, мұздай сүт, мұздай сироп және т.б. ішіп көрдіңіз бе? Мұздай шай жасаған кезде, біз әдетте мұз текшелері бар стақанға ыстық немесе жылы суды араластырамыз. Ыстық судың немесе жылы судың температурасы жоғарырақ, ал мұз текшелерінің температурасы төмен болады. Біраз уақыт тигеннен кейін мұз текшелері мен ыстық шайдың қоспасы мұздай шайға айналады (мұз текшелері мен жылы шайдың қоспасы бірдей температураға жетті). Ыстық суды суық сумен араластырған кезде де дәл осындай процесс жүреді. Тигеннен кейін ыстық су мен суық су жылы суға айналады (ыстық су мен суық судың қоспасы бірдей температураға жетті). Неліктен бұл заттар тигеннен кейін бірдей температураға жете алады?
Жылудың анықтамасы
Температурасы әртүрлі заттар бір-бірімен жанасқанда, жылу алмасу, көбінесе жылу деп аталады, температурасы жоғары заттан температурасы төмен затқа өтеді. Бұл жылу алмасу жанасқан заттар бірдей температураға жеткенде тоқтайды. Мысалы, егер біз ыстық суды суық сумен араластырсақ, жылу әдетте ыстық судан суық суға ауысады. Ыстық үтікті суық суға салғанда, жылу ыстық үтіктен суға ауысады. Үтік пен су бірдей температураға жеткенде жылу ағыны тоқтайды. Дәрігер немесе медбике термометрді денеңізге бекіткенде, жылу денеңізден термометрге ауысады. Бұл жылу алмасу денеңіз бен термометр бірдей температураға жеткенде тоқтайды. Егер қолданылатын термометр сынапты термометр болса, денеңіз бен термометр бірдей температураға жеткенде, сынаптың беті қозғалуын тоқтатады. Сынаптың бетінде көрсетілген сан - сол кездегі дене температураңыз.
Әрине, жылу жоғары температурасы бар заттардан төмен температурасы бар заттарға табиғи түрде ауысады. Жылу алмасу бір-бірімен жанасатын заттардың температурасын теңестіруге бейім. 18 ғасырда физиктер жылу ағыны сұйықтықтың, көрінбейтін сұйықтық түріне жататын сұйықтықтың қозғалысы деп болжады (сұйықтықтар - аға алатын заттар. Сұйықтықтарға сұйықтықтар мен газдар жатады. Су (сұйықтық) аға алатындықтан сұйықтық. Ауа да сұйықтық, себебі ол аға алады). Бұл сұйықтық калориялы деп аталды . Калория теориясы енді қолданылмайды, себебі эксперименттік нәтижелерге сүйене отырып, бұл калорияның бар екенін дәлелдеу мүмкін емес.
19 ғасырда ағылшын физигі Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) араластырғыш дөңгелегі арқылы ыдыстағы суды қалай қыздыру керектігін зерттеді. Өз тәжірибесінің нәтижелеріне сүйене отырып, Джоуль отпен қыздырылған сумен салыстырды. Жалын мен суы бар ыдыс жанасқанда, жылу оттан (жоғары температура) суға (төмен температура) ауысады. Отпен жанасудан су температурасының жоғарылауы мен араластырғыштың жұмысына байланысты су температурасының жоғарылауын салыстырғаннан кейін, Джоуль жылу дегеніміз жоғары температуралы заттан төмен температуралы затқа ауысатын энергия деген қорытындыға келді. Жылу энергия емес (жылу белгілі бір энергия түрі емес, мысалы, кинетикалық энергия, потенциалдық энергия, химиялық энергия және т.б.) . Жылу - температура айырмашылығына байланысты ауысатын энергия . Сондықтан жылу жоғары температуралы заттан төмен температуралы затқа ауысқанда, энергия шын мәнінде жоғары температуралы заттан төмен температуралы затқа ауысады. Жанасатын заттар бірдей температураға немесе жылулық тепе-теңдікке жеткенде энергияның берілуі тоқтайды.
Жылу өткізгіштігі
Неліктен көптеген ыдыс-аяқтар алюминийден жасалған? Сол қолыңыз металл бөлігін, ал оң қолыңыз әйнекті ұстап тұр делік, содан кейін сіз металл мен әйнекті жалынға тигізесіз. Сол немесе оң қолыңыз жылуды тезірек сезе ме? Бұл сұрақтар, және сіз қоюыңыз мүмкін басқа сұрақтар, заттың жылу өткізгіштігіне қатысты. Заттың жылу өткізгіштігі - оның... қабілеті. жылу беру нысан арқылы. Жылу өткізгіштігі (k) жоғары нысандар өткізгіштер болып табылады жылу yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
Жылу сыйымдылығы
Жылу сыйымдылығы (C) - тұтас заттың температурасын бір градусқа көтеру үшін қажетті жылу мөлшері . Жылу сыйымдылығының формуласы:
C = mc
Keterangan : C = kapasitas kalor, m = massa benda, c = меншікті жылу нысан.
