Мақола Таърифи гармӣ Муодили механикии гармӣ Муодилаи гармӣ
1. Таърифи гармӣ
Агар ашёе, ки фарқияти ҳарорат доранд, ба якдигар расанд, интиқоли гармӣ аз ашёи баландҳарорат ба ашёи пастҳарорат ба амал меояд. Интиқоли гармӣ пас аз расидан ба ҳамон ҳарорат ба ашё қатъ мешавад. Масалан, агар мо оби гармро бо оби хунук омехта кунем, гармӣ одатан аз оби гарм ба оби хунук мегузарад. Вақте ки мо оҳани гармро ба оби хунук мегузорем, гармӣ аз оҳан ба об мегузарад. Гармӣ пас аз расидан ба ҳамон ҳарорат ба оҳан ва об қатъ мешавад. Вақте ки ҳамшира термометрро ба бадани шумо мегузорад, гармӣ аз...
Бадани шумо ба термометр меравад. Интиқоли гармӣ пас аз расидан ба як ҳарорат дар бадан ва термометр қатъ мешавад. Агар термометри истифодашуда термометри симоб бошад, вақте ки бадан ва термометри шумо ба як ҳарорат мерасанд, сатҳи симоб ҳаракат карданро қатъ мекунад. Рақаме, ки дар сатҳи симоб нишон дода шудааст, ҳарорати бадани шумо дар он вақт аст.
Табиист, ки гармӣ аз ашёи баландҳарорат ба таври худкор ба
ашёҳои ҳарорати паст. Интиқоли гармӣ майл ба баробар кардани ҳарорати ашёе, ки ба якдигар мерасанд, дорад. Дар асри 18 физикҳо гумон мекарданд, ки ҷараёни гармӣ ҳаракати моеъ аст, як навъ моеъе, ки намоён набуд (моеъ моддаест, ки метавонад ҷорист. Моеъ маводҳои моеъ ва газшаклро дар бар мегирад. Об (моеъ) моеъро дар бар мегирад, зеро он метавонад ҷорист. Ҳаво инчунин моеъро дар бар мегирад, зеро он метавонад ҷорист). Моеъро калория меноманд. Назарияи калорияҳо дигар истифода намешавад, зеро бар асоси натиҷаҳои таҷриба, мавҷудияти ин калорияро исбот кардан мумкин нест. Дар асри 19 физики англис бо номи Ҷеймс Прескотт Ҷоул (1818-1889) омӯхтааст, ки чӣ тавр обро дар зарф бо истифода аз чархи омехтакунӣ гарм кунад.
Бар асоси натиҷаҳои таҷриба, Ҷоул бо оби гармшуда бо истифода аз оташ муқоиса кард. Вақте ки аланга ва зарфе, ки об дорад, дар тамос аст, гармӣ аз оташ (ҳарорати баланд) ба об (ҳарорати паст) мегузарад. Пас аз муқоисаи байни баланд шудани ҳарорати об аз сабаби тамос бо оташ ва баланд шудани ҳарорати об аз сабаби кори омехтакунанда, Ҷоул ба хулосае омад, ки гармӣ энергияест, ки аз як ашёи баландҳарорат ба ашёи пастҳарорат мегузарад. Гармӣ энергия нест (гармӣ як намуди муайяни энергия нест, ба монанди энергияи кинетикӣ, энергияи потенсиалӣ, энергияи химиявӣ ва ғайра). Гармӣ энергияест, ки аз сабаби фарқияти ҳарорат ҳаракат мекунад. Пас, вақте ки гармӣ аз ашёи баландҳарорат ба ашёи пастҳарорат мегузарад, энергия аз ашёи баландҳарорат ба ашёи пастҳарорат мегузарад. Интиқоли энергия пас аз расидан ба ҳамон ҳарорат ба ашёи ламсшаванда қатъ мешавад.
2. Воҳиди гармӣ ва муодили механикии гармӣ
Воҳидҳои гармӣ калорияҳо мебошанд (ихтисоршуда ҳамчун кал). Калорияҳо миқдори гармие мебошанд, ки барои баланд бардоштани ҳарорати 1 грамм об ба андозаи 1 дараҷа лозим аст.o (дақиқтараш, аз 14.5 oC ба 15.5 oC). Миқдори гармии зарурӣ барои ҳарорати гуногуни об гуногун аст. Барои ҳамон миқдори гармӣ, афзоиши ҳарорати об 1°Co танҳо дар байни ҳарорати 14.5 дараҷа рух медиҳад oC ба 15.5 oC. Воҳидҳои гармӣ аксар вақт истифода мешаванд, махсусан барои муайян кардани арзиши энергияи хӯрокворӣ, килокалория (ккал) аст. 1 ккал = 1000 калория. Номҳои дигар аз 1 ккал = 1 калория (ҳарфи калони K). Воҳиди гармидиҳӣ барои системаи Бритониё Btu (воҳиди гармии Бритониё) мебошад. 1 Btu = миқдори гармие, ки барои баланд бардоштани ҳарорати 1 фунт (0.45 кг) об ба 1 Фо лозим аст (Дақиқ аз 63 oF то 64 oF).
Гармӣ бо энергия алоқаманд аст, аз ин рӯ мо бояд робитаи байни воҳидҳои гармӣ ва воҳидҳои энергияро донем. Бар асоси таҷрибаҳои анҷомдодаи Ҷоул ва дигар олимон, маълум аст, ки кори 4.186 Ҷоул ба 1 калория гармӣ баробар аст.
1 калория = 4.186 Ҷоул
1 ккал = 1000 калория = 4186 Ҷоул
1 Btu = 778 фут (0.24 км). фунт = 252 калория = 1055 Ҷоул
(1 калория = 4.186 Ҷоул ва 1 ккал = 4186, ки муодили механикии гармӣ номида мешавад)
3. Муодилаи гармӣ
Агар ашёе, ки фарқияти ҳарорат доранд, ба якдигар расанд, табиатан гармӣ аз ашёи баландҳарорат ба ашёи пастҳарорат мегузарад. Интиқоли гармӣ пас аз он ки ҳарду ашё дар мувозинати гармӣ қарор мегиранд, қатъ мешавад. Интиқоли гармӣ боиси тағирёбии ҳарорати ашёе мегардад, ки ба якдигар расанд. Бар асоси ин шарҳи кӯтоҳ, шумо метавонед ба хулосае оед, ки гармӣ (Q) бо ашё робита дорад ва тағирёбии ҳарорати ашё (ΔT), массаи ашё (m) ва намуди ашё.
Робитаи байни гармӣ (Q) ва тағйирёбии ҳарорат (ΔT)
Ҳар қадар гармӣ зиёд бошад, ҳамон қадар тағйироти ҳарорат зиёдтар мешавад. Хулоса кардан мумкин аст, ки миқдори гармӣ (Q) ба тағйирёбии ҳарорати объект мутаносиб аст.
Q α ΔT —– Муқоиса 1
Робитаи байни гармӣ (Q) ва массаи ашё (m)
Миқдори гармӣ (Q) ба тағйирёбии ҳарорати объект мутаносиб аст. Ҳар қадар об зиёд бошад, ҳамон қадар гармӣ барои баланд бардоштани ҳарорати об лозим аст.
Q α m —– Муқоиса 2
Робитаи байни гармӣ (Q) ва намуди ашё (c)
Гармии лозим барои баланд бардоштани ҳарорати ашё ба намуди ашё мутаносиб аст.
Q α c —– Муқоиса 3
Се муқоисаи дар боло овардашуда дар як муодила ҷамъ оварда шудаанд:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Ин муодилаи гармӣ аст.
Тавсиф: Q = гармӣ (Ҷоул), m = массаи ашё (кг), c = гармии хос (Ҷ / кг C ё K)
