Id-dinamika rotazzjonali hija fergħa tal-mekkanika li tistudja l-moviment rotazzjonali li jinvolvi forzi, mases, u fatturi oħra li jinfluwenzaw il-moviment rotazzjonali. Oġġett idur jekk il-partijiet kollha tal-oġġett jiċċaqalqu madwar assi jew pern li jinsab fuq waħda mill-partijiet tal-oġġett. Il-moviment rotazzjonali studjat f'dan is-suġġett jiffoka fuq moviment rotazzjonali madwar assi fiss. Il-moviment ta' taljola, fann, il-moviment ta' CD/DVD f'kamra tas-CD/DVD , il-moviment ta' bieb jew tieqa, il-moviment ta' ċilindru tal-magna, skrun ta' ħelikopter jew ajruplan, jew skrun ta' vapur huma xi eżempji ta' moviment rotazzjonali madwar assi fiss. Qatt osservajt tromba tal-għażil? Il-pożizzjoni tal-assi tat-tromba tal-għażil dejjem tinbidel (l-inklinazzjoni tat-tromba għandha t-tendenza li tinbidel), għalhekk moviment rotazzjonali bħal dak esperjenzat minn tromba tal-għażil mhux studjat f'dan is-suġġett.
Prinċipju Iswed
Nifhmu l-Prinċipji l-Iswed
Jekk inħalltu ilma sħun u ilma kiesaħ f'kontenitur miftuħ (pereżempju, barmil), is-sħana tiġi trasferita mill-ilma sħun għall-ilma kiesaħ. Peress li l-kontenitur ikun miftuħ, parti mis -sħana tiġi trasferita għall-arja. Il-kontenitur jisħon ukoll. Is-sħana rilaxxata mill-ilma sħun mhux biss tiġi assorbita mill-ilma kiesaħ iżda wkoll mill-arja u l-kontenitur. F'dan il-każ, il-barmil huwa sistema mhux iżolata.
Meta nħalltu ilma sħun u ilma kiesaħ f'termos magħluq, is-sħana tiġi trasferita mill-ilma sħun għall-ilma kiesaħ. It-termos huwa sistema iżolata , għalhekk l-ebda sħana ma tiġi trasferita għall-arja jew għat-termos. Is-sħana rilaxxata mill-ilma sħun tiġi sempliċement assorbita mill-ilma kiesaħ sakemm it-taħlita tilħaq ekwilibriju termali.
Sistemi u ambjent
Nifhmu s-Sistemi u l-Ambjent
Sistema hija oġġett jew grupp ta' oġġetti li qed jiġu studjati. Oġġetti oħra fl-univers jissejħu l-ambjent. Tipikament, sistema hija separata mill-ambjent tagħha permezz ta' "partizzjoni/limitatur/separatur".
Pereżempju, ejja ngħidu li rridu ninvestigaw l-ilma f’termos. L-ilma ġewwa t-termos jikkostitwixxi s-sistema, filwaqt li l-arja u oġġetti oħra barra t-termos jikkostitwixxu l-ambjent. Il-ħitan tat-termos, kemm il-ħġieġ ġewwa kif ukoll il-plastik barra, jaġixxu bħala diviżur. Termos tal-ilma huwa eżempju wieħed.
Sħana latenti
Nifhmu s-Sħana Latenti
Jekk iddaħħal termometru tal-merkurju f'kontenitur li fih taħlita ta' ilma kiesaħ u silġ, tosserva li wara li jinżel 'l isfel, il-wiċċ tal-merkurju jibqa' wieqaf jew ma jibqax jiċċaqlaq. Il-wiċċ tal-merkurju jieqaf jiċċaqlaq wara li jilħaq il-punt tat-tidwib tal-ilma jew il- punt tal-iffriżar tal-ilma (0 ° C). Jekk il-kontenitur ikun miftuħ, is-sħana tiċċirkola mill-arja f'temperatura ogħla għat-taħlita ta' silġ u ilma f'temperatura aktar baxxa. Is-sħana addizzjonali mill-arja tikkawża li s-silġ idub. Hekk kif is-silġ idub, tinbidel it-temperatura tat-taħlita tas-silġ u l-ilma? Hekk kif is-silġ idub, it-temperatura tat-taħlita tal-ilma u s-silġ ma tinbidilx.
Sħana speċifika
Is-sħana speċifika (c) hija l-ammont ta' sħana (Q) meħtieġa biex tgħolli t-temperatura (T) ta' unità waħda ta' massa (m) ta' oġġett b'grad wieħed. Il-formula għal c hija:
Sistema Internazzjonali ta' Unitajiet huwa J/Kg K.
Is-sħana speċifika ta' oġġett tinbidel bit-temperatura. Jekk il-bidla fit-temperatura mhix kbira wisq, il-valur jista' jitqies kostanti. Dawn li ġejjin huma l-valuri ta' c għal diversi oġġetti fi pressjoni ta' 1 atm u temperatura ta' 20 ° C (miksuba sperimentalment).
Formula tas-sħana
Jekk oġġetti b'temperaturi differenti jiġu f'kuntatt ma' xulxin, is-sħana tiċċaqlaq b'mod naturali mill-oġġett bl-ogħla temperatura għall-oġġett bit-temperatura aktar baxxa. It-trasferiment tas-sħana jieqaf ladarba ż-żewġ oġġetti jilħqu ekwilibriju termali . Jista' jingħad li t-trasferiment tas-sħana jikkawża bidla fit-temperatura tal-oġġetti f'kuntatt. Abbażi ta' din l-ispjegazzjoni qasira, wieħed jikkonkludi li s-sħana (Q) hija relatata ma ' oġġett u l-bidla fit-temperatura (delta T) ta' dak l-oġġett. Kull oġġett għandu massa (m) u t-tip ta' oġġett huwa wkoll differenti.
Tara tas-sħana mekkanika
L-unità tas-sħana hija l-kalorija (imqassra kal). Kalorija hija l-ammont ta’ sħana meħtieġ biex tgħolli t-temperatura ta’ gramma waħda ilma b’1 C₂O₂ ( eżattament minn 14,5 ° C sa 15,5 ° C). L-ammont ta’ sħana meħtieġ ivarja għal temperaturi differenti tal-ilma . Għall-istess ammont ta’ sħana, żieda ta’ 1 C₂O₂ fit-temperatura tal-ilma sseħħ biss bejn 14,5 ° C u 15,5 ° C. L-unità tas-sħana li spiss tintuża, speċjalment biex tesprimi l-valur tal-enerġija tal-ikel, hija l-kilokalorija (kcal). 1 kcal = 1000 kalorija. Isem ieħor għal 1 kcal = 1 Kalorija (K kapitali). L-unità tas-sħana għas-sistema Brittanika hija l-Btu (unità termali Brittanika). 1 Btu = l-ammont ta’ sħana meħtieġ biex tgħolli t-temperatura ta’ libbra waħda ilma b’1 F₂O₂ ( eżattament minn 63 ° F sa 64 ° F).
Anomalija tal-ilma
Nifhmu l-Anomaliji tal-Ilma
Kull oġġett jespandi (il-volum jiżdied) meta t-temperatura tal-oġġett tiżdied u jiċkien (il-volum jonqos) meta t-temperatura tal-oġġett tonqos. L-ilma jespandi wkoll meta t-temperatura tiżdied u jiċkien meta t-temperatura tonqos, iżda mhux f'temperaturi ta' 0 ° C – 4 ° C. Bejn temperaturi ta' 0 ° C u 4 ° C, il-volum tal-ilma jonqos (l-ilma jiċkien) hekk kif it-temperatura tiżdied. Jekk insaħħnu l-ilma f'temperatura ta' 0 ° C, iktar ma jkun sħun l-ilma, iktar jonqos il-volum tal-ilma. Il-proċess tat-tinxtorob jieqaf meta l-ilma jilħaq temperatura ta' 4 ° C. 'Il fuq minn 4 ° C, il-volum tal-ilma jiżdied (l-ilma jespandi) hekk kif tiżdied it-temperatura. Bil-maqlub, l-ilma jespandi (il-volum tal-ilma jiżdied) meta t-temperatura tonqos minn 4 ° C għal 0 ° C. Din l-istranezza tal-ilma hija magħrufa bħala l-anomalija tal-ilma.
Espansjoni
Jekk tosserva l-kejbils elettriċi mill-qrib, tinduna li huma mgħawġa 'l isfel minħabba l-laxkezza. Għaliex il-kejbils elettriċi jinħallu apposta, aktar milli sempliċement jiġu ssikkati? Ħafna mis-soqfa f'Flores u Lembata, f'East Nusa Tenggara, huma magħmula miż-żingu (Zn). Matul il-jum jew bil-lejl, is-soqfa taż-żingu jagħmlu ħoss. Għaliex iż-żingu jagħmel ħoss? Jekk tgħix fil-gżira ta' Java, forsi osservajt il-linji tal-ferrovija. Hemm lakuni fil-ġonot tal-ferrovija. X'inhi l-funzjoni ta' dawn il-lakuni fil-ġonot tal-ferrovija? Hemm ħafna affarijiet li tista' taħseb dwarhom u tistaqsi dwarhom relatati mas-suġġett tal- espansjoni.
Termometru tal-gass
Jekk nikkalibraw tipi differenti ta' termometri, pereżempju termometru tal-merkurju u termometru tal-alkoħol, l-iskali taż-żewġ termometri huma l-istess biss f'0 ° C (jew 32 ° F) u 100 ° C (jew 212 ° F). Jekk nużaw iż-żewġ termometri biex inkejlu t-temperatura tal-arja, in-numri murija minn kull termometru mhux neċessarjament ikunu l-istess. Jista' jkun li t- termometru tal-merkurju juri 48 ° C, filwaqt li t-termometru tal-alkoħol juri 46 ° C. Dan għaliex ir-rata ta' espansjoni tal-merkurju u l-alkoħol hija differenti. L-istess japplika għal tipi oħra ta' termometri, bħal termometri bimetalliċi, eċċ. L-iskala tat-temperatura determinata b'dan il-mod tiddependi ħafna fuq il-proprjetajiet tal-materjali użati.