Егер температурасы әртүрлі заттар бір-бірімен жанасса, жылу табиғи түрде температурасы жоғары заттан температурасы төмен затқа ауысады. Екі зат жылулық тепе-теңдікке жеткенде жылу беру тоқтайды. Жылу беру жанасатын заттардың температурасының өзгеруіне әкеледі деп айтуға болады. Осы қысқаша түсініктемеге сүйене отырып, жылу (Q) затқа және сол заттың температурасының өзгеруіне (дельта T) байланысты деген қорытындыға келуге болады . Әрбір заттың массасы ( m ) бар және заттың түрі де әртүрлі.
Бұл мақаладағы жылу формуласын шығару ойлау арқылы жүзеге асырылады. Сіз бұл ойлаудың дұрыстығын күнделікті тәжірибеңізге сүйене отырып немесе тәжірибе жүргізу арқылы дәлелдей аласыз.
Жылу (Q) мен температураның өзгеруі (дельта T) арасындағы байланыс
Бірдей массадағы сумен толтырылған екі ыдыс бар. Су екі түрлі оттықпен қыздырылады. Бір оттықтағы жалын төмен, ал екінші оттықтағы жалын жоғарырақ. Егер екеуі де он минут бойы қыздырылса, қай ыдыс ыстықырақ? Егер сіз бұрын-соңды суды қыздырған болсаңыз, жоғары жалынмен пешті пайдаланып қыздырылған су ыстықырақ екенімен келісесіз (судың соңғы температурасы жоғарырақ немесе температураның өзгеруі көбірек).
Жалын жылу мөлшерін (Q) білдіреді. Кішкентай жалынның жылуы аз, ал үлкен жалынның жылуы көп. Жылу аз болған кезде температураның өзгеруі аз болады. Жылу көп болған кезде температураның өзгеруі үлкен болады. Жылу неғұрлым көп болса, температураның өзгеруі соғұрлым көп болады. Жылу мөлшері (Q) заттың температурасының өзгеруіне пропорционалды деген қорытынды жасауға болады.
Арасындағы қарым-қатынас жылу (Q) және заттың массасы (m)
Әртүрлі массадағы сумен толтырылған екі ыдыс бар, бір ыдысқа көбірек су, екінші ыдысқа аз су құйылған. Су бірдей жалыны бар екі пеште қыздырылады. Егер екеуі де он минут бойы қыздырылса, ыдыстағы қай су ыстықырақ? Егер сіз бұрын-соңды суды қыздырған болсаңыз, онда аз судағы судың ыстықырақ екеніне келісесіз (судың соңғы температурасы жоғарырақ немесе температураның өзгеруі үлкенірек). Қанша көп су аз сумен бірдей температураның өзгеруін сезінуі үшін, соғұрлым көп суды қыздыратын жалынды үлкейту керек.
Су мөлшері судың массасын (м) білдіреді. Жалынның мөлшері жылу мөлшерін білдіреді. Жылу мөлшері (Q) зат температурасының өзгеруіне пропорционалды деген қорытынды жасауға болады. Су неғұрлым көп болса, судың температурасын көтеру үшін соғұрлым көп жылу қажет.
Жылу (Q) мен зат түрі ( c ) арасындағы байланыс
Егер сіз бірдей өлшемдегі темір мен шыны кесіндіні бір жалынмен бір уақытта қыздырсаңыз, қайсысы тезірек қызады, темір ме, әлде шыны ма? Әрине, темір тезірек қызады. Заттың температурасын көтеру үшін қажетті жылу заттың түріне пропорционалды деген қорытынды жасауға болады.
Жоғарыдағы үш салыстыру теңдеуге біріктірілген:
Бұл формула немесе жылу теңдеуі.
Ақпарат: Q = жылу сыйымдылығы (Джоуль), m = заттың массасы (кг), c = заттың меншікті жылуы (Дж/кг Co), дельта T = температураның өзгеруі (Co немесе K)
1. -22 ° C температурадағы бес килограмм мұз барлық мұз 0 ° C температурада ерігенше қыздырылады. Егер мұздың жасырын жылуы 333 кДж/кг, ал мұздың меншікті жылуы 2100 Дж/кг C болса , онда қажетті жылу мөлшері ...
A. 1496 кДж
B. 1596 кДж
C. 1696 кДж
D. 1796 кДж
E. 1896 кДж
Талқылау
Белгілі:
Мұздың массасы (м) = 5 кг
Бастапқы температура (T) = -22 o C
Мұздың жасырын жылуы (л) = 333 кДж/кг = 333 000 Дж/кг
Мұздың меншікті жылу сыйымдылығы (c) = 2100 Дж/кг C o
Сұрақ: Қажетті жылу мөлшері (Q)
Жауап:
1-процесс: мұздың температурасын -22 ° C-тан 0 ° C -қа дейін көтеру
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 Джоуль
2-процесс: барлық мұзды суға ерітіңіз
Q = m L = (5)(333 000) = 1 665 000 Дж
Жалпы жылу = 231 000 Дж + 1 665 000 Дж = 1 896 000 Дж = 1 896 кДж
Дұрыс жауап - Е.
Сұрақ көзі:
SBMPTN физика сұрақтары
