၁။ အနက်ရောင်မူ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်
ဘူးဖွင့်ထားတဲ့ ဘူးထဲမှာ (ဥပမာ ပုံးလိုမျိုး) ရေနွေးနဲ့ရေအေး ရောမွှေလိုက်ရင် ရေနွေးကနေ ရေအေးကို အပူလွှဲပြောင်းပေးပါတယ်။ ဘူးဖွင့်ထားလို့ အပူတချို့ လေထဲကို ရွေ့သွားပါတယ်။ ဘူးကလည်း ပိုနွေးလာပါတယ်။ ရေနွေးကထုတ်လွှတ်တဲ့ အပူကို ရေအေးက စုပ်ယူရုံသာမက လေထုနဲ့ ဘူးတွေကလည်း စုပ်ယူပါတယ်။ ဒီကိစ္စမှာ ဘူးက သီးခြားစနစ်မဟုတ်ပါဘူး။ ပိတ်ထားတဲ့ သာမိုဘူးထဲမှာ ရေနွေးနဲ့ရေအေး ရောမွှေလိုက်တဲ့အခါ ရေနွေးကနေ ရေအေးကို အပူလွှဲပြောင်းပေးပါတယ်။ သာမိုဘူးတွေက သီးခြားစနစ်တွေဖြစ်တာကြောင့် အပူက လေထဲကို ဒါမှမဟုတ် သာမိုဘူးထဲကို မရွေ့ပါဘူး။ ရေနွေးနဲ့ရေအေး ရောစပ်မှုက အပူမျှခြေရောက်တဲ့အထိ ရေနွေးကထုတ်လွှတ်တဲ့ အပူကိုပဲ ရေအေးက စုပ်ယူပါတယ်။
Black Principle မှာ သီးခြားပိတ်စနစ်တစ်ခုမှာ အပူချိန်မြင့်အရာဝတ္ထုက ထုတ်လွှတ်တဲ့အပူ = အပူချိန်နိမ့်အရာဝတ္ထုက စုပ်ယူတဲ့အပူလို့ ဖော်ပြထားပါတယ်။
၂။ အနက်ရောင်နိယာမ ဖော်မြူလာ
Q လွှတ်ပေး = မေး စုပ်ယူ
Q ထုတ်လွှတ်မှု = အပူချိန်မြင့် အရာဝတ္ထုများမှ ထုတ်လွှတ်သော အပူ၊ Q စုပ်ယူမှု = အပူချိန်နိမ့် အရာဝတ္ထုများမှ စုပ်ယူသော အပူ။
၃။ မေးခွန်းများနှင့် ဆွေးနွေးမှုများ၏ ဥပမာများ
ပြဿနာ၏ ဥပမာ ၁။
အလေးချိန် ၁ ကီလိုဂရမ်ရှိပြီး အပူချိန် ၁၀၀ ရှိတဲ့ သံပူတစ်လုံး oC ကို ရေ ၂ ကီလိုဂရမ်ပါသော ကွန်တိန်နာထဲသို့ ထည့်ထားပြီး အပူချိန် ၂၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် ရှိသည်။ oဂ။ နောက်ဆုံးအရောအနှောရဲ့ အပူချိန်က ဘယ်လောက်လဲ။ သံရဲ့ သီးခြားအပူ = 450 J/kg Coရေ၏ သီးခြားအပူ = 4200 J/kg Co.
လူသိများသည် :
သံ၏ အလေးချိန် (m) = 1 kg
သံ၏ အပူချိန် (T) = 100 oC
ရေထုထည် (m) = ၂ ကီလိုဂရမ်
ရေအပူချိန် (T) = 20 oC
သံအတွက် သီးခြားအပူ (c) = 450 J/kg Co
ရေအတွက် သီးခြားအပူ (c) = 4200 J/kg Co
လိုချင်သည် : တီ?
ဖြေရှင်းချက်
သံသည် ရေထက် အပူချိန်ပိုများသောကြောင့် သံသည် အပူကို ထုတ်လွှတ်ပြီး ရေသည် အပူကို စုပ်ယူသည်။
Q လွှတ်ပေး = မေး စုပ်ယူ
mc ΔT = mc ΔT
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(၂၀၀)(၉၀-တီ) = (၁၁၀)(တီ-၃၀)
၄၅၀၀၀ – ၄၅၀ တန် = ၈၄၀၀ တန် – ၁၆၈၀၀၀
၁၈၀၀၀ + ၃၃၀၀ = ၁၁၀ တန် + ၂၀၀ တန်
၂၁၃၀၀ = ၃၁၀ တန်
တီ = ၂၁၃၀၀၀ : ၈၈၅၀
T က = 24 oC
သံပူနှင့်ရေအေး ရောစပ်ထားသော နောက်ဆုံးအပူချိန်သည် အပူမျှခြေတွင်ရှိနေသောအခါ ၂၄ ဒီဂရီဖြစ်သည်။ oC.
ပြဿနာ ၂ ၏ ဥပမာ။
ရေခဲ ၀.၂ ကီလိုဂရမ်အလေးချိန်ရှိပြီး ၀.၂ ကီလိုဂရမ်ရှိသော နွေးနွေးလက်ဖက်ရည်နှင့် ရောစပ်ထားသည်။ i ရဲ့ အပူချိန်ce = -၁၀ oဒီဂရီစင်တီဂရိတ်၊ အပူချိန် လက်ဖက်ရည်ပူပူထဲက = 40 oC. i ၏ သီးခြားအပူce = ၂၁၀၀ J/kg Co, ၏ သီးခြားအပူ ရေ = ၄၂၀၀ ဂျိုး/ကီလိုဂရမ် စင်တီဂရိတ်o, ပေါင်းစပ်မှု၏ အပူ ရေ = 334000 J/kg။ ရေခဲနှင့် လက်ဖက်ရည်ကို သီးခြားပိတ်စနစ်တွင် ရောနှောထားသည်။
လူသိများသည် :
ရေခဲအလေးချိန် (m) = 0.2 kg
လက်ဖက်ရည်အလေးချိန် (m) = 0.2 kg
ရေ၏ သီးခြားအပူ (c) = 4180 J/kg Co
ရေခဲ၏ သီးခြားအပူ (c) = 2100 J/kg Co
ရေအတွက် ပေါင်းစပ်မှုအပူ (L)F) = ၂၂ x ၁၀3 J/kg
ရေခဲအပူချိန် (T)ရေခဲ) = -၂၀ oC
လက်ဖက်ရည်၏ အပူချိန် (T)လက်ဖက်ရည်) = 40 oC
လိုချင်သည် : တီ ရောစပ်မှု
ဖြေရှင်းချက်
ပထမခြေလှမ်း, နောက်ဆုံးအခြေအနေကို ခန့်မှန်းပါ
နွေးနွေးလက်ဖက်ရည် ၀.၂ ကီလိုဂရမ်၏ အပူချိန်ကို ၄၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်သို့ လျှော့ချရန် ရေမှ ထုတ်လွှတ်ရမည့် အပူ
Q ထုတ်လွှတ်မှု = mc ∆T
Q ထုတ်လွှတ်မှု = (0.2 kg) (4180 J/Kg C)o) (၂ oကို C - 0 oC)
Q ထုတ်လွှတ်မှု = (0.2 kg) (4180 J/Kg C)o) (၂ oC)
Q ထုတ်လွှတ်မှု = ၃၃,၄၄၀ ဂျိုး
Q ထုတ်လွှတ်မှု = 33.44 kJ
ရေခဲ ၀.၂ ကီလိုဂရမ်က အပူကို စုပ်ယူပြီး အပူချိန်ကို -၁၀ မှ မြင့်တက်စေပါတယ်။ o0 ဖို့ကို C oC
Q စုပ်ယူ = mc ∆T
Q စုပ်ယူ = (0.2 kg) (2100 J/Kg C)o) (၂ oစင်တီဂရိတ် – (-၁၀ oဂ))
Q စုပ်ယူ = (0.2 kg) (2100 J/Kg C)o) (၂ oC)
Q စုပ်ယူမှု = ၄၂၀၀ ဂျိုး
Q စုပ်ယူမှု = 4.2 kJ
ရေခဲ 0.2 kg အရည်ပျော်ရန် စုပ်ယူထားသော အပူ (ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်ရန် လိုအပ်သော အပူ)
Q ပေါင်းစပ်မှု = mLF
Q ပေါင်းစပ်မှု = (၀.၂ ကီလိုဂရမ်) (၃၃၄ x ၁၀3 ဂျိုး/ကီလိုဂရမ်)
Q ပေါင်းစပ်မှု = 66.8 x 103 ဂျိုအဲ
Q ပေါင်းစပ်မှု = 66.8 kJ
အထက်ပါ တွက်ချက်မှုများအပေါ် အခြေခံ၍ ရလဒ်များမှာ-
Q ထုတ်လွှတ်မှု = 33.44 kJ
Q စုပ်ယူမှု = 4.2 kJ
Q ပေါင်းစပ်မှု = 66.8 kJ
လက်ဖက်ရည်ကို 33.44 kJ အထိ အပူထုတ်လွှတ်လိုက်သောအခါ လက်ဖက်ရည်၏ အပူချိန်သည် 40 ဒီဂရီဖာရင်ဟိုက်မှ ပြောင်းလဲသွားပါသည်။ o0 ဖို့ကို C oဂ။ ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အပူအချို့ (၄.၂ kJ ခန့်) ကို ရေခဲအပူချိန် -၁၀ မှ မြှင့်တင်ရန် အသုံးပြုသည်။ o0 ဖို့ကို C oဂ။ ၃၃.၄၄ kJ – ၄.၂ kJ = ၂၉.၂၄ kJ။ ကျန်ရှိသော အပူ = ၂၉.၂၄ kJ။ ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်စေရန်အတွက် အပူ ၆၆.၈ kJ လိုအပ်သည်။ ကျန်ရှိသော အပူမှာ ၂၉.၂၄ kJ သာရှိသည်။
အဆုံးသတ်အနေနဲ့ လက်ဖက်ရည်နွေးနွေးက ထုတ်လွှတ်လိုက်တဲ့ အပူကို ရေခဲအပူချိန် -၁၀ ကနေ မြှင့်တင်ဖို့အတွက်ပဲ အသုံးပြုပါတယ်။ o0 ဖို့ကို C oC နှင့် ရေခဲအချို့ အရည်ပျော်သွားသည်။ ရေခဲအချို့သည် ရေအဖြစ်သို့ အရည်ပျော်သွားပြီး အချို့မှာမူ အရည်မပျော်သေးပါ။ အစိုင်အခဲကို အရည်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသည့် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အပူချိန် မပြောင်းလဲပါ။ ထို့ကြောင့် နောက်ဆုံး ရောစပ်ထားသော အပူချိန် = 0 oC.
ပြဿနာရဲ့ ဥပမာ 3.
ပူနွေးသော လက်ဖက်ရည်၏ အလေးချိန် (m) = 0.4 kg၊
ရေခဲထုထည် (m) = 0.2 kg၊
ရေခဲအပူချိန် = -၁၀ oC
လက်ဖက်ရည်ပူ၏ အပူချိန် = ၉၀ oC.
နှစ်ခုစလုံး ရောနှောနေပါက နောက်ဆုံးအရောအနှော၏ အပူချိန်မှာ မည်မျှဖြစ်မည်နည်း။
ရေအတွက် သီးခြားအပူ (c) = 4180 J/kg Co,
ရေခဲအတွက် သီးခြားအပူ (c) = 2100 J/kg Co,
ရေအတွက် ပေါင်းစပ်မှုအပူ (L)F) = ၃၃၄ x ၁၀၃ J/kg
ဖြေရှင်းချက်
ပထမခြေလှမ်း: နောက်ဆုံးအခြေအနေကို ခန့်မှန်းပါ
လက်ဖက်ရည်ပူ ၀.၄ ကီလိုဂရမ်၏ အပူချိန်ကို ၉၀ မှ လျှော့ချရန် ရေမှ ထုတ်လွှတ်ရမည့် အပူကို o0 ဖို့ကို C oC
Q ထုတ်လွှတ်မှု = mc ∆T
Q ထုတ်လွှတ်မှု = (0.4 kg) (4180 J/Kg C)o) (၂ oကို C - 0 oC)
Q ထုတ်လွှတ်မှု = (0.4 kg) (4180 J/Kg C)o) (၂ oC)
Q ထုတ်လွှတ်မှု = ၃၃,၄၄၀ ဂျိုး
Q ထုတ်လွှတ်မှု = 150.48 kJ
ရေခဲ ၀.၂ ကီလိုဂရမ်က အပူကို စုပ်ယူပြီး အပူချိန်ကို -၁၀ မှ မြင့်တက်စေပါတယ်။ o0 ဖို့ကို C oC
Q စုပ်ယူ = mc ∆T
Q စုပ်ယူ = (0.2 kg) (2100 J/Kg C)o) (၂ oစင်တီဂရိတ် – (-၁၀ oဂ))
Q စုပ်ယူ = (0.2 kg) (2100 J/Kg C)o) (၂ oC)
Q စုပ်ယူမှု = ၄၂၀၀ ဂျိုး
Q စုပ်ယူမှု = 4.2 kJ
ရေခဲ 0.2 kg အရည်ပျော်ရန် လိုအပ်သော အပူ (ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သော အပူ)
Q ပေါင်းစပ်မှု = mLF
Q ပေါင်းစပ်မှု = (၀.၂ ကီလိုဂရမ်) (၃၃၄ x ၁၀3 ဂျိုး/ကီလိုဂရမ်)
Q ပေါင်းစပ်မှု = 66.8 x 103 ဂျိုအဲ
Q ပေါင်းစပ်မှု = 66.8 kJ
အထက်ပါ တွက်ချက်မှုများအပေါ် အခြေခံ၍ ရလဒ်များကို ရရှိသည်-
Q ထုတ်လွှတ်မှု = 150.48 kJ
Q စုပ်ယူမှု = 4.2 kJ
Q ပေါင်းစပ်မှု = 66.8 kJ
ပူသောလက်ဖက်ရည်သည် အပူ 150.48 kJ ထုတ်လွှတ်သောအခါ၊ ပူသောလက်ဖက်ရည်၏ အပူချိန်သည် 90 မှ ပြောင်းလဲသွားသည် o0 ဖို့ကို C oဂ။ ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အပူအချို့ (၄.၂ kJ ခန့်) ကို ရေခဲအပူချိန် -၁၀ မှ မြှင့်တင်ရန် အသုံးပြုသည်။ o0 ဖို့ကို C oC.
၁၅၀.၄၈ kJ – ၄.၂ kJ = ၁၄၆.၂၈ kJ။ ကျန်ရှိသော အပူ = ၁၄၆.၂၈ kJ။
ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်စေရန် လိုအပ်သော အပူမှာ 66.8 kJ သာဖြစ်သည်။ 146.28 kJ – 66.8 kJ = 79.48 kJ။ ပိုလျှံသော အပူမှာ 79.48 kJ ဖြစ်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ လက်ဖက်ရည်ပူသည် အပူချိန် 0 အထိ လျော့ကျသည်အထိ အပူအားလုံးကို မထုတ်လွှတ်ပါ။ oဂ။ နိဂုံးချုပ်- နောက်ဆုံးအရောအနှော၏ အပူချိန်သည် 0 ထက် ပိုများရမည်။ oC.
အဆင့်နှစ်: နောက်ဆုံးအပူချိန် (T) ကို ဆုံးဖြတ်ပါ။
ရေခဲအပူချိန်ကို -၁၀ မှ မြှင့်တင်ရန် လိုအပ်သော အပူ o0 ဖို့ကို C oC = ၄၂၀၀ ဂျိုး
အပူကြောင့် ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်သွားစေရပါတယ် (သို့) latent heat = 66,800 Joules
အပူကြောင့် ရေအပူချိန် (ရေခဲပေါင်းစပ်မှုအားလုံးမှ ရေ) တိုးလာရတယ်၊ 0 ကနေ oC မှ T = (ရေခဲထု) (ရေအပူ) (T – 0) oဂ) = (၀.၂ ကီလိုဂရမ်) (၄၁၈၀ ဂျိုး/ကီလိုဂရမ် ဂရိတ်)o)(T) = (၈၃၆ T) J/Co
လက်ဖက်ရည်နွေးနွေးမှ ထုတ်လွှတ်သော အပူသည် အပူချိန်ကို ၉၀ ဒီဂရီမှ လျှော့ချပေးသည်။ oC မှ T = (ရေပူ၏ထုထည်) (ရေအပူအမျိုးအစား) (90 oC – T) = (၀.၄ ကီလိုဂရမ်) (၄၁၈၀ J/kg Co) (၂ oC – T) = 1672 J/Co (90 oC – T) = ၁၅၀,၄၈၀ J – (၁၆၇၂ T) J/Co
4200 J + 66,800 J + (836 T) J/Co = ၁၅၀,၄၈၀ J – (၁၆၇၂ T) J/Co
၇၁,၀၀၀ ဂျိုး + (၈၃၆ တီ) ဂျိုး/စီo = ၁၅၀,၄၈၀ J – (၁၆၇၂ T) J/Co
(၈၃၆ တီ) ဂျေ/စီo + (၁၆၇၂ တီ) ဂျေ/စီo = ၁၅၀,၄၈၀ ဂျိုး – ၇၁,၀၀၀ ဂျိုး
(၈၃၆ တီ) ဂျေ/စီo = ၇၉,၄၈၀ ဂျိုး
T က = 31.7 oC
နောက်ဆုံးအပူချိန် = ၃၁.၇ oC
