Физикаи мактаби миёна

Фаҳмидани системаҳо ва муҳити зист

Система объект ё гурӯҳи объектҳои омӯхташаванда аст. Дигар объектҳо дар коинот муҳит номида мешаванд. Одатан, система аз муҳити худ бо "қисм/маҳдудкунанда/ҷудокунанда" ҷудо карда мешавад.

Масалан, биёед бигӯем, ки мо мехоҳем обро дар термос таҳқиқ кунем. Оби дохили термос системаро ташкил медиҳад, дар ҳоле ки ҳаво ва дигар ашёи берун аз термос муҳити атрофро ташкил медиҳанд. Деворҳои термос, ҳам шишаи дарун ва ҳам пластикии берун, ҳамчун тақсимкунанда амал мекунанд. Термоси обӣ як мисол аст.

Бештар

Фаҳмидани гармии пинҳонӣ

Агар шумо термометри симобро ба зарфе, ки омехтаи оби хунук ва ях дорад, гузоред, шумо мушоҳида мекунед, ки пас аз поён ҳаракат кардан, сатҳи симоб ором аст ё дигар ҳаракат намекунад. Сатҳи симоб пас аз расидан ба нуқтаи обшавии об ё нуқтаи яхшавии об (0 ^° C) ҳаракатро қатъ мекунад. Агар зарф кушода бошад, гармӣ аз ҳавои ҳарорати баландтар ба омехтаи ях ва об дар ҳарорати пасттар мегузарад. Гармии иловагии ҳаво боиси об шудани ях мегардад. Ҳангоми об шудани ях, оё ҳарорати омехтаи ях ва об тағйир меёбад? Ҳангоми об шудани ях, ҳарорати омехтаи об ва ях тағйир намеёбад.

Бештар

Гармии хос (c) миқдори гармие (Q) аст, ки барои баланд бардоштани ҳарорати (T) як воҳиди масса (m)-и ашё ба як дараҷа лозим аст. Формулаи c чунин аст:

Системаи байналмилалии воҳидҳо аст. Ҷ/кг К.

Гармии хоси объект бо ҳарорат тағйир меёбад. Агар тағирёбии ҳарорат хеле калон набошад, ин арзишро доимӣ ҳисобидан мумкин аст. Дар зер арзишҳои c барои якчанд объект дар фишори 1 атм ва ҳарорати 20 ^° C оварда шудаанд (бо роҳи таҷрибавӣ ба даст оварда шудаанд).

Бештар

Агар ашёҳои дорои ҳарорати гуногун бо ҳамдигар тамос гиранд, гармӣ табиатан аз ашёи дорои ҳарорати баландтар ба ашёи дорои ҳарорати пасттар мегузарад. Интиқоли гармӣ пас аз расидан ба мувозинати гармӣ қатъ мешавад . Метавон гуфт, ки интиқоли гармӣ боиси тағирёбии ҳарорати ашёи дар тамос буда мегардад. Бар асоси ин шарҳи кӯтоҳ, ба хулосае омаданд, ки гармӣ (Q) бо ашё ва тағирёбии ҳарорати (делта Т)-и он ашё алоқаманд аст . Ҳар як ашё масса (м) дорад ва намуди ашё низ гуногун аст.

Бештар

Воҳиди гармӣ калория (ихтисоршудаи кал) аст. Калория миқдори гармие мебошад, ки барои баланд бардоштани ҳарорати 1 грамм об ба андозаи 1°C (дақиқ аз 14,5°C то 15,5°C) лозим ^аст . ^{Миқдори} гармии ^лозимӣ барои ҳароратҳои гуногуни об фарқ мекунад. Барои ҳамон миқдори гармӣ, афзоиши 1° ^C дар ҳарорати об танҳо дар байни 14,5 ^° C ва 15,5 ^° C ба амал меояд. Воҳиди гармие, ки аксар вақт, махсусан барои ифодаи арзиши энергетикии хӯрок, истифода мешавад, килокалория (ккал) мебошад. 1 ккал = 1000 калория. Номи дигари 1 ккал = 1 калория (ҳарфи калони К). Воҳиди гармӣ барои системаи Бритониё Btu (воҳиди гармии Бритониё) мебошад. 1 Btu = миқдори гармие, ки барои баланд бардоштани ҳарорати 1 фунт об ба андозаи 1°C ⁽ дақиқ аз 63 ^° C то 64 ^° C) лозим аст.

Бештар

Фаҳмидани аномалияҳои об

Ҳар як объект ҳангоми баланд шудани ҳарорати объект васеъ мешавад (ҳаҷм меафзояд) ва ҳангоми паст шудани ҳарорати объект хурд мешавад (ҳаҷм кам мешавад). Об инчунин ҳангоми баланд шудани ҳарорат васеъ мешавад ва ҳангоми паст шудани ҳарорат хурд мешавад, аммо на дар ҳарорати 0 ^° C – 4 ^° C. Дар байни ҳароратҳои 0 ^° C ва 4 ^° C, ҳаҷми об бо афзоиши ҳарорат кам мешавад (об хурд мешавад). Агар мо обро дар ҳарорати 0 ^° C гарм кунем, ҳар қадар об гармтар бошад, ҳаҷми об ҳамон қадар кам мешавад. Раванди хурдшавӣ ҳангоми расидан ба ҳарорати 4 ^° C қатъ мешавад. Дар ҳарорати болотар аз 4 ^{° C, ҳаҷми об бо афзоиши ҳарорат зиёд мешавад (об васеъ мешавад). Баръакс, ҳангоми паст шудани ҳарорат аз 4 °} C то 0 ^° C об васеъ мешавад (ҳаҷми об зиёд мешавад). Ин аҷибии об ҳамчун аномалияи об маълум аст.

Бештар

Агар шумо симҳои барқиро бодиққат мушоҳида кунед, шумо хоҳед дид, ки онҳо аз сабаби сустӣ ба поён каҷ шудаанд. Чаро симҳои барқӣ қасдан суст карда мешаванд, на танҳо шиддатнок? Аксари бомҳо дар Флорес ва Лембата, Нуса Тенгараи Шарқӣ, аз руҳ (Zn) сохта шудаанд. Рӯзона ё шабона бомҳои руҳ садо медиҳанд. Чаро руҳ садо медиҳад? Агар шумо дар ҷазираи Ява зиндагӣ кунед, шумо шояд роҳҳои оҳанро мушоҳида карда бошед. Дар пайвандҳои релс фосилаҳо мавҷуданд. Вазифаи ин фосилаҳо дар пайвандҳои релс чист? Шумо метавонед дар бораи бисёр чизҳо фикр кунед ва пурсед, ки ба мавзӯи васеъшавӣ алоқаманданд.

Бештар

Агар мо намудҳои гуногуни термометрҳоро, масалан, термометри симобӣ ва термометри спиртиро калибр кунем , шкалаҳои ҳарду термометр танҳо дар 0 ^° C (ё 32 ^° F) ва 100 ^° C (ё 212 ^° F) якхелаанд. Агар мо ҳарду термометрро барои чен кардани ҳарорати ҳаво истифода барем, рақамҳое, ки ҳар як термометр нишон медиҳад, на ҳамеша якхела хоҳанд буд. Шояд термометри симобӣ 48 ^° C нишон диҳад, дар ҳоле ки термометри спиртӣ 46 ^° C нишон медиҳад. Ин аз он сабаб аст, ки суръати васеъшавии симоб ва спирт гуногун аст. Ба ҳамин монанд, бо дигар намудҳои термометрҳо, ба монанди термометрҳои биметаллӣ ва ғайра. Шкалаи ҳарорате, ки бо ин роҳ муайян карда мешавад, аз хосиятҳои маводҳои истифодашуда хеле вобаста аст.

Бештар

Шкалаҳои Селсий ва Фаренгейт шкалаҳои гуногуни ҳарорат мебошанд. Агар ҳарорати объект бо Селсий чен карда ва ифода карда шавад ва мо хоҳем, ки ҳарорати объектро бо Фаренгейт ифода кунем, мо онро аз Селсий ба Фаренгейт табдил медиҳем. Дар ин бахш мо меомӯзем, ки чӣ тавр андозагирии ҳароратро табдил додан ё анҷом додан мумкин аст.

Дар фишори 1 атм, ҳарорати нуқтаи ях барои термометри Селсий = 0 ^oC, дар ҳоле ки миқёси термометри Фаренгейт = 32 ^oF. Баръакс, дар фишори 1 атм, ҳарорати нуқтаи буғ барои термометри миқёси Селсий = 100 ^oC, дар ҳоле ки миқёси термометри Фаренгейт = 212 ^oФ. Ба расми зер диққат диҳед!

Бештар

Намудҳои миқёси термометр

Барои он ки термометр барои чен кардани ҳарорат истифода шавад, онро бояд дар шкала муайян кард. Ду шкалаи маъмули термометр инҳоянд: шкалаи Селсий ва шкалаи Фаренгейт. Шкалаи маъмултарини ҳарорат дар Индонезия шкалаи Селсий мебошад. Номи дигари шкалаи Селсий шкалаи Селсий аст. Селсий = сад қадам. Шкалаи Фаренгейт аксар вақт дар Иёлоти Муттаҳида ё кишварҳое истифода мешавад, ки зимистонҳои сард доранд. Шкалаи муҳими ҳарорат дар илм шкалаи мутлақ ё шкалаи Келвин мебошад. Шкалаи Келвин баъдтар баррасӣ хоҳад шуд.

Дар шкалаҳои Селсий ва Фаренгейт нуқтаҳои яхкунӣ ва ҷӯшидани об ҳамчун нуқтаҳои муқарраршуда истифода мешаванд. Нуқтаи яхкунии модда ҳароратест, ки дар он фазаҳои сахт ва моеъ дар мувозинати гармӣ қарор доранд . Баръакс, нуқтаи ҷӯшидани модда ҳароратест, ки дар он фазаҳои моеъ ва газ дар мувозинати гармӣ қарор доранд. Нуқтаҳои яхкунӣ ва ҷӯшиш ҳамеша бо фишори ҳаво тағйир меёбанд, аз ин рӯ аввал фишори ҳаво бояд муайян карда шавад. Мо одатан фишори стандартиро истифода мебарем, ки 1 атм (як атмосфера) аст. Атмосфера воҳиди фишори ҳаво аст.

Бештар