Gotar Pênasîna germê Hevsengiya mekanîkî ya germê Hevkêşeya germê
1. Pênasîna germê
Eger tiştên ku germahiya wan cuda ye li hev bikevin, veguhestina germê ji tiştên germahiya bilind ber bi tiştên germahiya nizm ve çêdibe. Veguhestina germê piştî ku destdana tiştan digihîje heman germahiyê radiweste. Bo nimûne, eger em ava germ bi ava sar re tevlihev bikin, germ bi gelemperî ji ava germ ber bi ava sar ve diçe. Dema ku em hesinê germ dixin nav ava sar, germ ji hesin ber bi avê ve diçe. Germ dê raweste piştî ku hesin û av digihîjin heman germahiyê. Dema ku hemşîreyek termometreyek li laşê we girêdide, germ ji
Laşê te diçe cem termometreyê. Veguhestina germê radiweste gava ku laş û termometreya te digihîjin heman germahiyê. Ger termometreya ku tê bikar anîn termometreyeke ciwî be, dema ku laş û termometreya te digihîjin heman germahiyê, rûyê ciwî radiweste. Hejmara ku li ser rûyê ciwî tê nîşandan germahiya laşê te di wê demê de ye.
Bi xwezayî, germ bixweber ji tiştên germahiya bilind ber bi
tiştên bi germahiya nizm. Veguhestina germê germahiya tiştên ku li hev dixin wekhev dike. Di sedsala 18an de, fîzîknasan guman dikirin ku herikîna germê tevgera şilekê ye, cureyek şilekê ku nayê dîtin (şile madeyek e ku dikare biherike. Şile madeyên şile û gaz dihewîne. Av (şile) şile dihewîne ji ber ku ew dikare biherike. Hewa jî şile dihewîne ji ber ku ew dikare biherike). Şile wekî kalorî tê binavkirin. Teoriya kalorîyan êdî nayê bikar anîn ji ber ku li gorî encamên ceribandinê, hebûna van kalorîyan nayê îspatkirin. Di sedsala 19an de, fîzîknasekî Îngilîz bi navê James Prescott Joule (1818-1889) fêr bû ka meriv çawa avê di konteynirek de bi karanîna çerxek tevlihevkirinê germ dike.
Li gorî encamên ceribandinê, Joule bi karanîna agir bi ava germkirî re berawirdkirinek kir. Dema ku agir û konteynirek ku av tê de ye dikevin têkiliyê, germahî ji agir (germahiya bilind) ber bi avê (germahiya nizm) ve diçe. Piştî ku berawirdkirin di navbera germahiya bilind a avê ji ber têkiliya bi agir û germahiya bilind a avê ji ber karê ku ji hêla tevlihevkerê ve tê kirin de kir, Joule gihîşt wê encamê ku germahî ew enerjî ye ku ji tiştekî germahiya bilind ber bi tiştekî germahiya nizm ve diçe. Germahî ne enerjî ye (germahî ne cureyek diyarkirî ya enerjiyê ye, wek enerjiya kînetîk, enerjiya potansiyel, enerjiya kîmyewî, hwd.). Germahî enerjî ye ku ji ber cûdahiyên germahiyê diçe. Ji ber vê yekê, dema ku germahî ji tiştên germahiya bilind ber bi tiştên germahiya nizm ve diherike, enerjî ji tiştên germahiya bilind ber bi tiştên germahiya nizm ve diçe. Veguhestina enerjiyê piştî ku destdana tiştan digihîje heman germahiyê radiweste.
2. Yekîneya germê û hevsengiya mekanîkî ya germê
Yekîneyên germê kalorî ne (bi kurtî wekî cal tê binavkirin). Kalorî ew mîqdara germê ye ku ji bo bilindkirina germahiya 1 gram avê bi 1 C pêwîst e.o (bi rastî, ji 14.5) oC to 15.5 oC). Mîqdara germê ya pêwîst ji bo germahiyên cûda yên avê diguhere. Ji bo heman mîqdara germê, zêdebûna germahiya avê bi 1 Co tenê di navbera germahiyên 14.5 de çêdibe oC to 15.5 oC. Yekîneyên germê pir caran têne bikar anîn, bi taybetî ji bo diyarkirina nirxa enerjiya xwarinê kîlokalorî (kcal) e. 1 kcal = 1000 kalorî. Navên din ji 1 kcal = 1 Kalorî (tîpa K ya mezin) in. Yekîneya germê ji bo pergala Brîtanî Btu (yekîneya germê ya Brîtanî) ye. 1 Btu = mîqdara germê ku ji bo bilindkirina germahiya 1 pound (0.45 kg) avê bi 1 Fo (bi rastî ji 63) pêwîst e. oF heya 64 oF).
Germî bi enerjiyê ve girêdayî ye, ji ber vê yekê divê em têkiliya di navbera yekîneyên germê û yekîneyên enerjiyê de bizanibin. Li gorî ceribandinên ku ji hêla Joule û zanyarên din ve hatine kirin, tê zanîn ku xebatek 4.186 Joule wekhevî 1 kalorî germê ye.
1 kalorî = 4.186 Joule
1 kcal = 1000 kalorî = 4186 Joul
1 Btu = 778 ft (0.24 km). lb = 252 kalorî = 1055 Joule
(1 kalorî = 4.186 Joule û 1 kcal = 4186 wekî wekheva mekanîkî ya germê tê binavkirin)
3. Hevkêşeya germê
Eger tiştên ku germahiya wan cuda ye li hev bikevin, bi awayekî xwezayî, germ ji tiştên germahiya bilind ber bi tiştên germahiya nizm ve diçe. Veguhestina germê piştî ku her du tişt di hevsengiya germî de ne radiweste. Veguhestina germê dibe sedema guhertinên di germahiya tiştên ku li hev dikevin. Li ser bingeha vê ravekirina kurt, hûn dikarin bigihîjin wê encamê ku germ (Q) têkiliyek bi tiştekî û guhertinên di germahiya (ΔT) ya tiştî, giraniya tiştî (m) û celebê tiştî re heye.
Têkiliya di navbera germê (Q) û guherîna germahiyê (ΔT) de
Germahî çiqas zêde be, guherîna germahiyê jî ewqas mezintir dibe. Dikare were gotin ku mîqdara germahiyê (Q) bi guherîna germahiya tiştî re rêjeyî ye.
Q α ΔT —– Berawirdkirin 1
Têkiliya di navbera germê (Q) û giraniya tiştan (m) de
Mîqdara germê (Q) bi guherîna germahiya cismê re rêjeyî ye. Çiqas av zêde be, ewqas germahî ji bo zêdekirina germahiya avê pêwîst e.
Q α m —– Berawirdkirin 2
Têkiliya di navbera germê (Q) û cureyê cismê (c) de
Germahiya pêwîst ji bo bilindkirina germahiya tiştekî bi cureyê tiştî re rêjeyî ye.
Q α c —– Berawirdkirin 3
Her sê berawirdkirinên li jor di hevkêşeyekê de têne danîn:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Ev wekheviya germê ye.
Terîf: Q = germahî (Joule), m = giraniya tiştî (kg), c = germahiya taybet (J / kg C₂o an K)
