Rotacijska dinamika je veja mehanike, ki preučuje rotacijsko gibanje, ki vključuje silo, maso in druge dejavnike, ki vplivajo na rotacijsko gibanje. Predmet se vrti, če se vsi deli predmeta gibljejo okoli osi ali vrtišča, ki se nahaja na enem od delov predmeta. Rotacijsko gibanje, ki ga preučujemo v tej temi, se osredotoča na rotacijsko gibanje okoli fiksne osi. Gibanje jermenice, ventilatorja, gibanje CD-ja/DVD-ja znotraj CD-ja/DVD-ja soba, gibanje vrat ali oken, gibanje valjev motorja, propelerji helikopterja ali letala, propelerji ladij so nekateri primeri rotacijskega gibanja na fiksni osi. Ste že kdaj opazili vrtavo? Položaj osi vrtave se nenehno spreminja (nagib vrtave se ponavadi spreminja), zato rotacijsko gibanje, kot ga doživlja vrtavka, v tej temi ni preučeno.
Črno načelo
Razumevanje črnskih načel
Če v odprti posodi (na primer vedru) zmešamo vročo in hladno vodo, pride do prenosa toplote iz vroče v hladno vodo. Ker je posoda odprta, bo del toplote izhlapel. vročina premakne se v zrak. Posoda se tudi segreje. Toplote, ki jo sprosti vroča voda, ne absorbira le hladna voda, temveč tudi zrak in posoda. V tem primeru je vedro neizoliran sistem.
Če v zaprti termos pomešamo vročo in hladno vodo, se zgodi to prenos toplote iz vroče v hladno vodo. Termoska posoda je izoliran sistem Zato se toplota ne prenaša na zrak ali termovko. Toploto, ki jo sprosti vroča voda, hladna voda absorbira le, dokler mešanica vroče in hladne vode ne doseže določene temperature. toplotno ravnovesje.
Sistemi in okolje
Razumevanje sistemov in okolja
Sistem je objekt ali skupina objektov, ki jih preučujemo. Drugi objekti v vesolju se imenujejo okolje. Običajno je sistem od svojega okolja ločen s "pregrado/omejevalnikom/ločevalnikom".
Recimo, da želimo na primer raziskati vodo v termosu. Voda v termosu predstavlja sistem, zrak in drugi predmeti zunaj termosa pa okolje. Stene termosa, tako steklene znotraj kot plastične zunaj, delujejo kot delilnik. Termoska posoda za vodo je en primer.
Latentna toplota
Razumevanje latentne toplote
Če vnesete živosrebrni termometer v posodo z mešanico hladne vode in ledu, boste opazili, da se površina živega srebra po premikanju navzdol ne premika več ali pa se ne premika več. Površina živega srebra se preneha premikati, ko doseže tališče vode ali točko ledu ali ledišče voda (0 oC). Če je posoda odprta, toplota prehaja iz zraka z višjo temperaturo v mešanico ledu in vode z nižjo temperaturo. Dodatna toplota iz zraka povzroči taljenje ledu. Ko se led topi, ali suhu Ali se mešanica ledu in vode spreminja? Ko se led tali, se temperatura mešanice vode in ledu ne spreminja.
Specifična toplota
Specifična toplota (c) je količina vročina (Q) potrebno za dvig suhu (T) ena enota mase (m) predmeta za eno stopinjo. Formula c:
Mednarodni sistem enot je J/kg K.
Specifična toplota Vrednost predmeta se spreminja s temperaturo. Če sprememba temperature ni prevelika, lahko vrednost štejemo za konstantno. Sledijo vrednosti c za več predmetov pri tlaku 1 atm in temperaturi 20 oC (pridobljeno s poskusom).
Formula za toploto
Če se predmeti z različnimi temperaturami dotikajo, seveda vročina premika se od predmeta z visoko temperaturo k predmetu z nizko temperaturo. Prenos toplote se ustavi, ko se oba predmeta toplotno ravnovesjeLahko rečemo, da prenos toplote povzročiti spremembo suhu predmeti, ki se dotikajo drug drugega. Na podlagi te kratke razlage sklepamo, da vročina (Q) ima razmerje z predmet dan temperaturne spremembe (delta T) predmeta. Vsak predmet ima maso (m) in tudi vrste predmetov se razlikujejo.
Mehanska toplotna tara
Enota vročina je kalorija (okrajšano kal). Kalorija je količina toplote, potrebna za dvig temperature 1 grama vode za 1 °C.o (točno od 14,5 oC postane 15,5 oC). Količina potrebne toplote se razlikuje za vsako suhu drugačna voda. Za enako količino toplote se temperatura vode za 1 °C zvišao se pojavi le med temperaturami 14,5 oC do 15,5 oC. Enota toplote, ki se pogosto uporablja, zlasti za izražanje energijske vrednosti hrane, je kilokalorija (kcal). 1 kcal = 1000 kalorij. Drugo ime za 1 kcal = 1 kalorija (velika začetnica K). Enota toplote za britanski sistem je Btu (britanska termalna enota). 1 Btu = količina toplote, potrebna za segrevanje 1 funta vode za 1 F.o (Natanko od 63. oF postane 64 oF).
Vodna anomalija
Razumevanje vodnih anomalij
Vsak predmet se razširi (njegova prostornina se poveča), ko se temperatura predmeta poveča, predmet pa se skrči (njegova prostornina se zmanjša), ko suhu Predmet se zmanjšuje. Voda se tudi širi, ko se njena temperatura zviša, in krči, ko se njena temperatura zniža, vendar ne pri 0 °C.oC - 4oMed temperaturami 0 oC do 4 oC se prostornina vode zmanjšuje (voda se krči) z naraščanjem temperature. Če vodo segrevamo pri temperaturi 0 oC, bolj kot je voda vroča, bolj se zmanjša njena prostornina. Proces krčenja se ustavi, ko voda doseže temperaturo 4 oC. Nad 4 oC se volumen vode povečuje (voda se širi) z naraščanjem temperature. Nasprotno pa se voda širi (volumen vode se poveča), ko se temperatura zniža s 4 oC do 0 oC. Ta nenavadna voda je znana kot vodna anomalija.
Širitev
Če si električni kabel ogledate od blizu, boste opazili, da je zaradi ohlapnosti ukrivljen navzdol. Zakaj so električni kabli namerno zrahljani, namesto da bi jih preprosto zategnili? Večina streh na Floresu in Lembati v vzhodni Nusa Tenggari je izdelanih iz cinka (Zn). Podnevi ali ponoči cinkove strehe povzročajo hrup. Zakaj cink povzroča hrup? Če živite na otoku Java, ste verjetno opazili železniške tire. V spojih tirnic so reže. Kakšna je funkcija teh rež v spojih tirnic? Obstaja še veliko drugih stvari, o katerih lahko razmišljate in se sprašujete v zvezi s to temo. širitev.
Plinski termometer
Če mi kalibracija termometra ki sta različni vrsti, na primer živosrebrni termometer in alkoholni termometer, sta skali obeh termometrov enaki le pri 0 oC (ali 32 oF) in 100 oC (ali 212 oF). Če za merjenje temperature zraka uporabimo oba termometra, se številke, ki jih kažeta oba termometra, morda ne bodo enake. Lahko bi bilo ... termometer živo srebro kaže številko 48 oC, medtem ko alkoholni termometer kaže 46 oC. To je zato, ker se hitrosti raztezanja živega srebra in alkohola razlikujejo. Enako velja za druge vrste termometrov, kot so bimetalni termometri itd. Temperaturna lestvica, določena na ta način, je močno odvisna od lastnosti uporabljenih materialov.
