Материал: Жылуулуктун, жылуулук өткөрүмдүүлүгүнүн, жылуулук сыйымдуулугунун аныктамасы
Сиз муздак чай, муздак сүт, муздак сироп ж.б. ичкен учурларыңыз болду беле? Муздак чайды жасоодо, адатта, муз кубиктери салынган стаканга ысык же жылуу сууну аралаштырабыз. Ысык суунун же жылуу суунун температурасы жогору, ал эми муз кубиктеринин температурасы төмөн болот. Бир азга тийгенден кийин, муз кубиктери менен ысык чайдын аралашмасы муздак чайга айланат (муз кубиктери менен жылуу чайдын аралашмасы бирдей температурага жеткен). Ысык сууну муздак суу менен аралаштырганда да ушундай эле процесс болот. Тийгенден кийин, ысык суу менен муздак суу жылуу сууга айланат (ысык суу менен муздак суунун аралашмасы бирдей температурага жеткен). Эмне үчүн бул нерселер тийгенден кийин бирдей температурага жете алат?
Жылуулуктун аныктамасы
Температурасы ар кандай нерселер бири -бирине тийгенде, жылуулук алмашуу, көбүнчө жылуулук деп аталат, температурасы жогору нерседен температурасы төмөн нерсеге өтөт. Бул жылуулук алмашуу тийип турган нерселер бирдей температурага жеткенде токтойт. Мисалы, ысык сууну муздак суу менен аралаштырсак, жылуулук, адатта, ысык суудан муздак сууга өтөт. Ысык үтүктү муздак сууга салганда, жылуулук ысык үтүктөн сууга өтөт. Үтүк менен суу бирдей температурага жеткенде жылуулук агымы токтойт. Дарыгер же медайым денеңизге термометрди бекиткенде, жылуулук денеңизден термометрге өтөт. Бул жылуулук алмашуу денеңиз менен термометр бирдей температурага жеткенде токтойт. Эгерде колдонулган термометр сымап термометри болсо, денеңиз менен термометр бирдей температурага жеткенде, сымаптын бети кыймылдабай калат. Сымаптын бетинде көрсөтүлгөн сан - бул ошол учурдагы денеңиздин температурасы.
Албетте, жылуулук жогорку температурасы бар нерселерден төмөнкү температурасы бар нерселерге табигый түрдө өтөт. Жылуулук алмашуу бири-бири менен байланышта болгон нерселердин температурасын теңдештирүүгө умтулат. 18-кылымда физиктер жылуулуктун агымы суюктуктун, көрүнбөгөн суюктуктун кыймылы деп шектенишкен (суюктуктар - агып кете алган заттар. Суюктуктарга суюктуктар жана газдар кирет. Суу (суюктук) агып кете алгандыктан суюктук. Аба да суюктук, анткени ал агып кете алат). Бул суюктук калориялуу деп аталган . Калория теориясы мындан ары колдонулбайт, анткени эксперименталдык жыйынтыктарга таянып, бул калориялуу заттын бар экенин далилдөө мүмкүн эмес.
19-кылымда англиялык физиги Джеймс Прескотт Джоул (1818-1889) аралаштыруучу дөңгөлөктү колдонуп идиштеги сууну кантип ысытууну изилдеген. Өзүнүн экспериментинин жыйынтыгына таянып, Джоул от менен ысытылган суу менен салыштырган. Жалын жана суу салынган идиш тийгенде, жылуулук оттон (жогорку температура) сууга (төмөнкү температура) өтөт. От менен тийүүдөн улам суунун температурасынын жогорулашы менен аралаштыргычтын ишинен улам суунун температурасынын жогорулашын салыштыргандан кийин, Джоул жылуулук жогорку температурадагы объекттен төмөнкү температурадагы объектке өтүүчү энергия деген жыйынтыкка келген. Жылуулук энергия эмес (жылуулук кинетикалык энергия, потенциалдык энергия, химиялык энергия ж.б. сыяктуу белгилүү бир энергия түрү эмес) . Жылуулук - бул температуранын айырмачылыктарынан улам өтүүчү энергия. Ошентип, жылуулук жогорку температурадагы объекттен төмөнкү температурадагы объектке өткөндө, энергия чындыгында жогорку температурадагы объекттен төмөнкү температурадагы объектке өтөт. Байланыштагы объекттер бирдей температурага же жылуулук тең салмактуулугуна жеткенде энергиянын берилиши токтойт.
Жылуулук өткөрүмдүүлүгү
Эмне үчүн көпчүлүк идиш-аяктар алюминийден жасалат? Мисалы, сол колуңузда үтүк, оң колуңузда стакан кармап, андан кийин үтүк менен айнек отко тийип калса. Сол колуңуздабы же оң колуңуздабы ысыкпы? Бул суроолор, жана балким, сиз беришиңиз мүмкүн болгон башка суроолор, бир нерсенин жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө байланыштуу. Бир нерсенин жылуулук өткөрүмдүүлүгү - бул бир нерсенин жылуулукту ал аркылуу өткөрүү жөндөмү. Жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү (k) бар нерселер жылуулукту жакшы өткөрүшөт (жакшы жылуулук өткөргүчтөр). Тескерисинче, жылуулук өткөрүмдүүлүгү төмөн нерселер жылуулукту начар өткөрүшөт (жаман жылуулук өткөргүчтөр).
Жылуулук сыйымдуулугу
Жылуулук сыйымдуулугу (C) - бул бүтүндөй нерсенин температурасын бир градуска көтөрүү үчүн талап кылынган жылуулуктун көлөмү . Жылуулук сыйымдуулугунун формуласы:
C = mc
Маалымат: C = жылуулук сыйымдуулугу, m = нерсенин массасы, c = нерсенин салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу .
