1. Pênasîna Prensîba Reş
Eger em di konteynireke vekirî de (mînak kovlekê) ava germ û sar tevlihev bikin, germahî ji ava germ derbasî ava sar dibe. Ji ber ku konteynir vekirî ye, hin germahî ber bi hewayê ve diçe. Konteynir jî germtir dibe. Germahiya ku ji hêla ava germ ve tê berdan ne tenê ji hêla ava sar ve tê kişandin, lê di heman demê de ji hêla atmosfer û konteyneran ve jî tê kişandin. Di vê rewşê de, kove sîstemeke ne-îzolekirî ye. Dema ku em di termoseke girtî de ava germ û sar tevlihev dikin, germahî ji ava germ derbasî ava sar dibe. Termos sîstemên îzolekirî ne, ji ber vê yekê germahî naçe hewayê an termosekê. Ava sar tenê germahiya ku ji hêla ava germ ve tê berdan digire heya ku tevliheviya ava germ û ava sar bigihîje hevsengiya germî.
Prensîba Reş dibêje ku di pergaleke girtî ya îzolekirî de, germahiya ku ji hêla tiştekî germahiya bilind ve tê berdan = germahiya ku ji hêla tiştekî germahiya nizm ve tê kişandin.
2. Formula prensîba reş
Berdana Q = Vegirtina Q
Berdana Q = germahiya ji hêla tiştên germahiya bilind ve tê berdan, Q vegirtin = germahiya ku ji hêla tiştên germahiya nizm ve tê vegirtin.
3. Nimûneyên pirs û nîqaşan
Nimûneya pirsgirêka 1.
Hesinekî germ bi giraniya 1 kg û germahiya wê 100 o C têxin nav konteynirekê ku 2 kg av tê de ye û germahiya wê 20 o C ye. Germahiya tevliheviya dawî çi ye? Germahiya taybetî ya hesin = 450 J/kg C o , germahiya taybetî ya avê = 4200 J/kg C o.
Tê zanîn:
Giraniya hesin (m) = 1 kg
Germahiya hesin (T) = 100 o C
Giraniya avê (m) = 2 kg
Germahiya avê (T) = 20 o C
Germahiya taybet ji bo hesin (c) = 450 J/kg C₂o
Germahiya taybetî ya avê (c) = 4200 J/kg C₂o
Dixwazin: T?
Areserî:
Germahiya hesin ji ya avê bilindtir e, ji ber vê yekê hesin germê berdide, av jî germê dimije.
Berdana Q = Vegirtina Q
mc ΔT = mc ΔT
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 T
T = 213000 : 8850
T = 24 ° C
Germahiya dawî ya tevliheviya hesinê germ û ava sar dema ku her du di hevsengiya germî de ne 24 ° C ye.
Nimûneya pirsgirêka 2.
Giraniya 0.2 kg qeşayê bi çaya germ a bi giraniya 0.2 kg re têkel dibe. Germahiya qeşayê = -10 ° C, germahiya çaya germ = 40 ° C. Germahiya taybetî ya qeşayê = 2100 J/kgC₂o , germahiya taybetî ya avê = 4200 J/kgC₂o , germahiya helandinê ya avê = 334000 J/kg. Qeşa û çay di pergaleke girtî û îzolekirî de têne tevlihevkirin.
Tê zanîn:
Giraniya qeşayê (m) = 0.2 kg
Giraniya çayê (m) = 0.2 kg
Germahiya taybet a avê (c) = 4180 J/kg C₂o
Germahiya taybet a qeşayê (c) = 2100 J/kg C₂o
Germahiya helandina avê (L10F ) = 334 x 3 J /kg
Germahiya qeşayê (T qeşa ) = -10 ° C
Germahiya çayê (T çay ) = 40 ° C
Dixwazin: Têkelê T
Areserî:
Pêngava yekem, texmîna rewşa dawî
Germahiya ku divê ji hêla avê ve were berdan da ku germahiya 0.2 kg çaya germ ji 40°C dakeve 0°C.
Berdana Q = mc ΔT
Berdana Q = (0.2 kg) (4180 J/Kg C₂o ) (40 ° C – 0 ° C)
Berdana Q = (0.2 kg) (4180 J/Kg C₂o₃ ) (40 ° C)
Berdana Q = 33,440 Joule
Berdana Q = 33.44 kJ
0.2 kg qeşayê germê dikişîne û germahîyê ji -10 ° C ber bi 0 ° C ve zêde dike.
Q hatiye mijandin = mc ΔT
Q hatiye mijandin = (0.2 kg) (2100 J/Kg C₂o ) (0 ° C – (-10 ° C))
Q hatiye mijandin = (0.2 kg) (2100 J/Kg C₂o₃ ) (10 ° C)
Q hatiye mijandin = 4,200 Joule
Q hatiye mijandin = 4.2 kJ
Germahiya ku ji bo helandina 0.2 kg qeşayê tê kişandin (germahiya pêwîst ji bo helandina hemû qeşayê bo avê)
Q fusion = m L F
Q fusion = (0.2 kg) (334 x 10 3 J/kg)
Q fusion = 66.8 x 10 3 Joule
Q fusion = 66.8 kJ
Li ser bingeha hesabên jorîn, encam:
Berdana Q = 33.44 kJ
Q îsrafkirin = 4.2 kJ
Q fusion = 66.8 kJ
Dema ku çay germahiyek heta 33.44 kJ berdide, germahiya çayê ji 40 ° C ber bi 0 ° C ve diguhere. Hin ji germahiya berdayî (nêzîkî 4.2 kJ) ji bo bilindkirina germahiya qeşayê ji -10 ° C ber bi 0 ° C ve tê bikar anîn. 33.44 kJ – 4.2 kJ = 29.24 kJ. Germahiya mayî = 29.24 kJ. Ji bo helandina hemû qeşayê bo nav avê germahiyek 66.8 kJ hewce dike. Germahiya mayî tenê 29.24 kJ ye.
Di encamê de, germahiya ku ji çaya germ tê berdan tenê ji bo bilindkirina germahiya qeşayê ji -10 ° C bo 0 ° C û helandina hinek qeşayê tê bikar anîn. Hinek qeşayê heliyaye û bûye av; hinek neheliyaye. Di dema veguherîna madeyek hişk bo şilekê de, germahî naguhere. Ji ber vê yekê, germahiya tevliheviya dawî = 0 ° C ye.
Nimûneya pirsgirêka 3.
giraniya çaya germ (m) = 0.4 kg,
giraniya qeşayê (m) = 0.2 kg,
germahiya qeşayê = -10 o C
germahiya çaya germ = 90 o C.
Eger her du jî tevlîhev bibin, germahiya tevliheviya dawî çi ye?
Germahiya taybetî ya avê (c) = 4180 J/kg C₂o ,
Germahiya taybet a qeşayê (c) = 2100 J/kg C₂o ,
Germahiya helandina avê (L2F ) = 334 x 103 J/kg
Areserî:
Pêngava yekem: Texmîna rewşa dawî
Germahiya ku divê ji hêla avê ve were berdan da ku germahiya 0.4 kg çaya germ ji 90 ° C dakeve 0 ° C.
Berdana Q = mc ΔT
Berdana Q = (0.4 kg) (4180 J/Kg C₂o ) (90 ° C – 0 ° C)
Berdana Q = (0.4 kg) (4180 J/Kg C₂o₃ ) (90 ° C)
Berdana Q = 150,480 Joule
Berdana Q = 150.48 kJ
Germahiya ku ji hêla 0.2 kg qeşayê ve tê kişandin germahiya wê ji -10 ° C ber bi 0 ° C ve zêde dike.
Q hatiye mijandin = mc ΔT
Q hatiye mijandin = (0.2 kg) (2100 J/Kg C₂o ) (0 ° C – (-10 ° C))
Q hatiye mijandin = (0.2 kg) (2100 J/Kg C₂o₃ ) (10 ° C)
Q hatiye mijandin = 4,200 Joule
Q hatiye mijandin = 4.2 kJ
Germahiya pêwîst ji bo helandina 0.2 kg qeşayê (germahiya pêwîst ji bo veguherandina hemû qeşayê bo avê)
Q fusion = m L F
Q fusion = (0.2 kg) (334 x 103 J /Kg)
Q fusion = 66.8 x 10 3 Joule
Q fusion = 66.8 kJ
Li ser bingeha hesabên jorîn, encam:
Berdana Q = 150.48 kJ
Q hatiye mijandin = 4.2 kJ
Q fusion = 66.8 kJ
Dema ku çaya germ 150.48 kJ germî berda, germahiya çaya germ ji 90 ° C guherî 0 ° C. Hin germahiya berdayî (nêzîkî 4.2 kJ) ji bo bilindkirina germahiya qeşayê ji -10 ° C ber bi 0 ° C ve hat bikar anîn.
150.48 kJ – 4.2 kJ = 146.28 kJ. Germahiya mayî = 146.28 kJ.
Germahiya pêwîst ji bo helandina hemû qeşayê bo nav avê tenê 66.8 kJ ye. 146.28 kJ – 66.8 kJ = 79.48 kJ. Derket holê ku zêdehî 79.48 kJ bû. Çaya germ heta ku germahî dakeve 0 ° C hemû germê bernade. Encam: divê germahiya tevliheviya dawî ji 0 ° C mezintir be.
Gava Duyem: Germahiya dawî (T) diyar bike
Germahiya pêwîst ji bo zêdekirina germahiya qeşayê ji -10 ° C bo 0 ° C = 4200 Joule
Germahî diviyabû hemû qeşa bihelîne û bikeve avê, ango germahiya veşartî = 66,800 Joule
Germahî diviyabû germahiya avê (ava ji hemû helandina qeşayê) ji 0 ° C heta T = (girseya qeşayê) (germahiya avê) (T – 0 ° C) = (0.2 kg) (4180 J/kg C₂o ) (T) = (836 T) J/ C₂o
Germahiya ku ji hêla çaya germ ve tê berdan da ku germahiyê ji 90 ° C berbi T kêm bike = (girseya ava germ) (cureya germahiya avê) (90 ° C – T) = (0.4 kg) (4180 J/kg C₂o ) (90 ° C – T) = 1672 J/C₂o ( 90 ° C – T) = 150,480 J – (1672 T) J/ C₂o
4200 J + 66,800 J + (836 T) J/C o = 150,480 J – (1672 T) J/C o
71,000 J + (836 T) J/C o = 150,480 J – (1672 T) J/C o
(836 T) J/C o + (1672 T) J/C o = 150,480 J – 71,000 J
(2508 T) J/C o = 79,480 J
T = 31.7 ° C
Germahiya dawî = 31.7 o C
