۱. د تور اصل تعریف
که موږ په یوه خلاص کانتینر کې ګرمې او سړې اوبه سره ګډې کړو (د مثال په توګه بالټ)، تودوخه له ګرمو اوبو څخه سړو اوبو ته لیږدول کیږي. ځکه چې کانتینر خلاص وي، نو یو څه تودوخه هوا ته لیږدول کیږي. کانتینر هم ګرم کیږي. د ګرمو اوبو لخوا خوشې شوی تودوخه نه یوازې د سړو اوبو لخوا جذب کیږي، بلکه د اتموسفیر او کانتینرونو لخوا هم جذب کیږي. پدې حالت کې، بالټ یو غیر جلا شوی سیسټم دی. کله چې موږ په تړلي ترموس کې ګرمې او سړې اوبه سره ګډوو، تودوخه له ګرمو اوبو څخه سړو اوبو ته لیږدول کیږي. ترموس جلا شوي سیسټمونه دي، نو هیڅ تودوخه هوا یا ترموس ته نه لیږدول کیږي. سړې اوبه یوازې د ګرمو اوبو لخوا خوشې شوی تودوخه جذبوي تر هغه چې د ګرمو اوبو او سړو اوبو مخلوط د تودوخې توازن ته ورسیږي.
د تور اصل په وینا، په یوه جلا تړلي سیسټم کې، د لوړ تودوخې لرونکي شی لخوا خوشې شوی تودوخه = د ټیټ تودوخې لرونکي شی لخوا جذب شوی تودوخه.
۲. د تور اصل فورمول
د Q خوشې کول = د Q جذب
د Q خوشې کول = د لوړې تودوخې شیانو لخوا خوشې شوی تودوخه، د Q جذب = د ټیټ تودوخې شیانو لخوا جذب شوی تودوخه.
۳. د پوښتنو او بحثونو مثالونه
د ستونزې ۱ مثال.
یو ګرم اوسپنه چې وزن یې ۱ کیلوګرامه او تودوخه یې ۱۰۰ سانتي ګراد وي، په یوه کانتینر کې چې ۲ کیلوګرامه اوبه او تودوخه یې ۲۰ سانتي ګراد وي، واچول شي . د وروستي مخلوط تودوخه څومره ده؟ د اوسپنې ځانګړې تودوخه = ۴۵۰ J/kg C o ، د اوبو ځانګړې تودوخه = ۴۲۰۰ J/kg C o.
پیژندل شوی:
د اوسپنې وزن (m) = 1 kg
د اوسپنې تودوخه (T) = 100 o C
د اوبو کتله (متر) = 2 کیلوګرامه
د اوبو تودوخه (T) = 20 o C
د اوسپنې لپاره ځانګړی تودوخه (c) = 450 J/kg C o
د اوبو لپاره ځانګړی تودوخه (c) = 4200 J/kg C o
غوښتل شوی: T؟
حل:
اوسپنه د اوبو په پرتله لوړه تودوخه لري نو ځکه اوسپنه تودوخه خوشې کوي، اوبه تودوخه جذبوي.
د Q خوشې کول = د Q جذب
mc ΔT = mc ΔT
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(۲۰۰)(۹۰-ټ) = (۱۱۰)(ټ-۳۰)
۴۵۰۰۰ – ۴۵۰ ټنه = ۸۴۰۰ ټنه – ۱۶۸۰۰۰
۱۸۰۰۰ + ۳۳۰۰ = ۱۱۰ ټنه + ۲۰۰ ټنه
۲۱۳۰۰ = ۳۱۰ ټنه
ټ = ۲۱۳۰۰۰ : ۸۸۵۰
ټ = ۳۱.۷ o سانتي ګراد
د ګرمو اوسپنې او سړو اوبو د مخلوط وروستۍ تودوخه کله چې دواړه په حرارتي تعادل کې وي، ۲۴ سانتي ګراد وي.
د دوهمې ګڼې بېلګه.
د یخ 0.2 کیلو ګرامه وزن د ګرم چای سره مخلوط شوی چې وزن یې 0.2 کیلو ګرامه دی. د تودوخې درجه = -10 ° C، د ګرم چای تودوخه = 40 ° C. د تودوخې ځانګړې تودوخه = 2100 J/kg C o ، د اوبو ځانګړې تودوخه = 4200 J/kg C o ، د اوبو لپاره د فیوژن تودوخه = 334000 J/kg. یخ او چای په یوه جلا، تړلي سیسټم کې مخلوط کیږي.
پیژندل شوی:
د یخ وزن (m) = 0.2 کیلوګرامه
د چای وزن (متر) = 0.2 کیلوګرامه
د اوبو مخصوصه تودوخه (c) = 4180 J/kg C o
د یخ مخصوصه تودوخه (c) = 2100 J/kg C o
د اوبو لپاره د فیوژن تودوخه (L F ) = 334 x 10 3 J/kg
د یخ تودوخه (T یخ ) = -10 o C
د چای تودوخه (T چای ) = 40 o C
غوښتل شوی: د T مخلوط
حل:
لومړی ګام، د وروستي حالت اټکل وکړئ
هغه تودوخه چې د اوبو په واسطه باید خوشې شي ترڅو د 0.2 کیلوګرامه ګرم چای تودوخه له 40 درجو سانتي ګراد څخه 0 درجو سانتي ګراد ته راټیټه شي.
د Q خوشې کول = mc ∆T
د Q خوشې کول = (0.2 kg) (4180 J/Kg C o ) (40 o C – 0 o C)
د Q خوشې کول = (0.2 kg) (4180 J/Kg C o ) (40 o C)
د Q خوشې کول = 33,440 جول
د Q خوشې کول = 33.44 kJ
تودوخه د 0.2 کیلوګرامه یخ لخوا جذب کیږي ترڅو تودوخه له -10 ° C څخه 0 ° C ته لوړه شي.
جذب شوی Q = mc ∆T
جذب شوی Q = (0.2 kg) (2100 J/Kg C o ) (0 o C – (-10 o C))
جذب شوی Q = (0.2 kg) (2100 J/Kg C o ) (10 o C)
جذب شوی Q = ۴۲۰۰ جول
جذب شوی Q = 4.2 kJ
هغه تودوخه چې د 0.2 کیلوګرامه یخ د ویلې کولو لپاره جذب شوې (د ټولو یخونو د اوبو کولو لپاره اړین تودوخه)
د Q فیوژن = m L F
د Q فیوژن = (0.2 کیلوګرامه) (334 x 10 3 J/kg)
د Q فیوژن = 66.8 x 10 3 جول
د Q فیوژن = 66.8 kJ
د پورته محاسبو پر بنسټ، پایلې:
د Q خوشې کول = 33.44 kJ
د Q جذب = 4.2 kJ
د Q فیوژن = 66.8 kJ
کله چې چای تر ۳۳.۴۴ کیلو جول پورې تودوخه خپروي، د چای تودوخه له ۴۰ درجو سانتی ګراد څخه تر ۰ درجو سانتی ګراد پورې بدلیږي. ځینې تودوخه (شاوخوا ۴.۲ کیلو جول) د یخ تودوخه د -۱۰ درجو سانتی ګراد څخه تر ۰ درجو سانتی ګراد پورې لوړولو لپاره کارول کیږي . ۳۳.۴۴ کیلو جول – ۴.۲ کیلو جول = ۲۹.۲۴ کیلو جول. پاتې تودوخه = ۲۹.۲۴ کیلو جول. د ټولو یخونو د اوبو په بدلولو کې د ۶۶.۸ کیلو جول تودوخې ته اړتیا ده. پاتې تودوخه یوازې ۲۹.۲۴ کیلو جول ده.
په پایله کې، د ګرم چای لخوا خپور شوی تودوخه یوازې د یخ د تودوخې د -10 ° C څخه 0 ° C ته د لوړولو او د یخ د ویلې کولو لپاره کارول کیږي. ځینې یخ په اوبو کې ویلې شوی؛ ځینې نه دي. د جامد موادو په مایع بدلولو پروسې په جریان کې، تودوخه نه بدلیږي. له همدې امله، د وروستي مخلوط تودوخه = 0 ° C ده.
د دریمې ستونزې مثال.
د ګرم چای وزن (m) = 0.4 کیلوګرامه،
د یخ وزن (m) = 0.2 کیلوګرامه،
د یخ تودوخه = -10 o C
د ګرم چای تودوخه = 90 درجو سانتي ګراد.
که دواړه سره ګډ شي، د وروستي مخلوط تودوخه څومره ده؟
د اوبو لپاره ځانګړی تودوخه (c) = 4180 J/kg C o ,
د یخ لپاره ځانګړی تودوخه (c) = 2100 J/kg C o ,
د اوبو لپاره د فیوژن تودوخه (L F ) = 334 x 103 J/kg
حل:
لومړی ګام: د وروستي حالت اټکل
هغه تودوخه چې باید د اوبو په واسطه خوشې شي ترڅو د 0.4 کیلوګرامه ګرم چای تودوخه له 90 درجو سانتي ګراد څخه 0 درجو سانتي ګراد ته راټیټه شي.
د Q خوشې کول = mc ∆T
د Q خوشې کول = (0.4 kg) (4180 J/Kg C o ) (90 o C – 0 o C)
د Q خوشې کول = (0.4 kg) (4180 J/Kg C o ) (90 o C)
د Q خوشې کول = 150,480 جول
د Q خوشې کول = 150.48 kJ
هغه تودوخه چې د 0.2 کیلوګرامه یخ لخوا جذب کیږي ترڅو د هغې تودوخه له -10 o C څخه 0 o C ته لوړه شي
جذب شوی Q = mc ∆T
جذب شوی Q = (0.2 kg) (2100 J/Kg C o ) (0 o C – (-10 o C))
جذب شوی Q = (0.2 kg) (2100 J/Kg C o ) (10 o C)
جذب شوی Q = ۴۲۰۰ جول
جذب شوی Q = 4.2 kJ
هغه تودوخه چې د 0.2 کیلوګرامه یخ د ویلې کولو لپاره اړینه وه (هغه تودوخه چې ټوله یخ په اوبو بدله کړي)
د Q فیوژن = m L F
د Q فیوژن = (0.2 کیلوګرامه) (334 x 10 3 J/kg)
د Q فیوژن = 66.8 x 10 3 جول
د Q فیوژن = 66.8 kJ
د پورته محاسبو پر بنسټ، پایلې:
د Q خوشې کول = 150.48 kJ
جذب شوی Q = 4.2 kJ
د Q فیوژن = 66.8 kJ
کله چې ګرم چای ۱۵۰.۴۸ کیلو جول تودوخه خوشې کړه، د ګرم چای تودوخه له ۹۰ درجو سانتي ګراد څخه ۰ درجو سانتي ګراد ته بدله شوه. د یخ تودوخه د -۱۰ درجو سانتي ګراد څخه ۰ درجو سانتي ګراد ته د لوړولو لپاره ځینې تودوخه (شاوخوا ۴.۲ کیلو جول) کارول شوې وه.
۱۵۰.۴۸ kJ – ۴.۲ kJ = ۱۴۶.۲۸ kJ. پاتې تودوخه = ۱۴۶.۲۸ kJ.
د ټولو یخونو د اوبو کولو لپاره اړین تودوخه یوازې 66.8 kJ ده. 146.28 kJ – 66.8 kJ = 79.48 kJ. دا معلومه شوه چې اضافي 79.48 kJ وه. ګرم چای ټوله تودوخه نه خوشې کوي تر هغه چې تودوخه 0 o C ته راټیټه شي. پایله: د وروستي مخلوط تودوخه باید د 0 o C څخه زیاته وي.
دوهم ګام: د وروستي تودوخې درجه (T) معلومه کړئ
هغه تودوخه چې د یخ د تودوخې د -۱۰ درجو سانتي ګراد څخه ۰ درجو سانتي ګراد ته د لوړولو لپاره اړینه ده = ۴۲۰۰ جولونه
تودوخه باید ټوله یخ په اوبو بدله کړي چې پټه تودوخه = 66,800 جولونه ده
تودوخه باید د اوبو تودوخه (د ټولو یخونو د ترکیب څخه اوبه) له 0 ° C څخه لوړه کړي T = (د یخ ډله) (د اوبو تودوخه) (T – 0 ° C) = (0.2 kg) (4180 J/kg C o )(T) = (836 T) J/C o
هغه تودوخه چې د ګرمو چایو لخوا خوشې کیږي ترڅو تودوخه له 90 درجو سانتي ګراد څخه T ته راټیټه کړي = (د ګرمو اوبو ډله) (د اوبو د تودوخې ډول) (90 درجو سانتي ګراد – T) = (0.4 کیلوګرامه) (4180 J/kg C o ) (90 درجو سانتي ګراد – T) = 1672 J/C o (90 درجو سانتي ګراد – T) = 150,480 J – (1672 T) J/C o
۴۲۰۰ J + ۶۶،۸۰۰ J + (۸۳۶ T) J/C o = ۱۵۰،۴۸۰ J – (۱۶۷۲ T) J/C o
۷۱۰۰۰ J + (۸۳۶ T) J/C o = ۱۵۰۴۸۰ J – (۱۶۷۲ T) J/C o
(۸۳۶ ټنه) J/C o + (۱۶۷۲ ټنه) J/C o = ۱۵۰،۴۸۰ J – ۷۱،۰۰۰ J
(۲۵۰۸ ټنه) J/C o = ۷۹،۴۸۰ J
ټ = ۳۱.۷ o سانتي ګراد
وروستۍ تودوخه = 31.7 o C
