Artikulo Kahulugan ng init Mekanikal na katumbas ng init Ekwasyon ng init
1. Kahulugan ng init
Kung ang mga bagay na may pagkakaiba sa temperatura ay magdidikit sa isa't isa, magkakaroon ng paglipat ng init mula sa mga bagay na may mataas na temperatura patungo sa mga bagay na may mababang temperatura. Humihinto ang paglipat ng init pagkatapos maabot ng mga bagay ang parehong temperatura. Halimbawa, kung hinahalo natin ang mainit na tubig at malamig na tubig, ang init ay karaniwang lumilipat mula sa mainit na tubig patungo sa malamig na tubig. Kapag nilagyan natin ng mainit na bakal ang malamig na tubig, ang init ay lumilipat mula sa bakal patungo sa tubig. Hihinto ang daloy ng init pagkatapos maabot ng bakal at tubig ang parehong temperatura. Kapag ang isang nars ay nagkabit ng thermometer sa iyong katawan, ang init ay lumilipat mula sa
Ang iyong katawan ay papunta sa thermometer. Ang paglipat ng init ay humihinto kapag ang iyong katawan at thermometer ay umabot na sa parehong temperatura. Kung ang thermometer na ginagamit ay mercury thermometer, kapag ang iyong katawan at thermometer ay umabot na sa parehong temperatura, ang ibabaw ng mercury ay humihinto sa paggalaw. Ang numerong ipinapakita sa ibabaw ng mercury ay ang temperatura ng iyong katawan sa oras na iyon.
Natural, awtomatikong lumilipat ang init mula sa mga bagay na may mataas na temperatura patungo sa
mga bagay na mababa ang temperatura. Ang paglipat ng init ay may posibilidad na gawing pantay ang temperatura ng mga bagay na nagdidikit sa isa't isa. Noong ika-18 siglo, pinaghihinalaan ng mga pisiko na ang daloy ng init ay ang paggalaw ng isang pluido, isang uri ng pluido na hindi nakikita (ang pluido ay isang sangkap na maaaring dumaloy. Kasama sa pluido ang likido at mga gas na materyales. Kasama sa tubig (likido) ang pluido dahil maaari itong dumaloy. Kasama rin sa hangin ang pluido dahil maaari itong dumaloy). Ang pluido ay tinatawag na caloric. Ang teorya ng mga calorie ay hindi na ginagamit dahil batay sa mga resulta ng eksperimento, ang pagkakaroon ng mga calorie na ito ay hindi mapapatunayan. Noong ika-19 na siglo, natuto ang isang pisikong Ingles na nagngangalang James Prescott Joule (1818-1889) kung paano painitin ang tubig sa isang lalagyan gamit ang isang gulong na panghalo.
Batay sa mga resulta ng eksperimento, gumawa si Joule ng paghahambing sa pinainit na tubig gamit ang apoy. Kapag ang isang apoy at isang lalagyan na naglalaman ng tubig ay nagdikit, ang init ay lumilipat mula sa apoy (mataas na temperatura) patungo sa tubig (mababang temperatura). Matapos ihambing ang pagtaas ng temperatura ng tubig dahil sa pagdikit sa apoy at pagtaas ng temperatura ng tubig dahil sa gawaing ginagawa ng stirrer, napagpasyahan ni Joule na ang init ay ang enerhiya na lumilipat mula sa isang bagay na may mataas na temperatura patungo sa isang bagay na may mababang temperatura. Ang init ay hindi enerhiya (ang init ay hindi isang partikular na uri ng enerhiya, tulad ng kinetic energy, potential energy, chemical energy, atbp.). Ang init ay enerhiya na lumilipat dahil sa mga pagkakaiba ng temperatura. Kaya, kapag ang init ay dumadaloy mula sa mga bagay na may mataas na temperatura patungo sa mga bagay na may mababang temperatura, ang enerhiya ay lumilipat mula sa mga bagay na may mataas na temperatura patungo sa mga bagay na may mababang temperatura. Humihinto ang paglipat ng enerhiya pagkatapos maabot ng pagdikit ang mga bagay sa parehong temperatura.
2. Yunit ng init at ang mekanikal na katumbas ng init
Ang mga yunit ng init ay mga calorie (dinadaglat bilang cal). Ang mga calorie ay ang dami ng init na kailangan upang itaas ang temperatura ng 1 gramo ng tubig ng 1 C.o (eksakto, mula 14.5 oC hanggang 15.5 oC). Ang dami ng init na kailangan ay nag-iiba para sa iba't ibang temperatura ng tubig. Para sa parehong dami ng init, ang pagtaas ng temperatura ng tubig na 1 Co nangyayari lamang sa pagitan ng temperaturang 14.5 oC hanggang 15.5 oC. Madalas gamitin ang mga yunit ng init, lalo na upang ipahayag ang halaga ng enerhiya ng pagkain ay kilocalories (kcal). 1 kcal = 1000 calories. Ang iba pang mga pangalan mula sa 1 kcal = 1 Calorie (malaking letrang K). Ang yunit ng pag-init para sa sistemang British ay Btu (British thermal unit). 1 Btu = ang dami ng init na kailangan upang itaas ang temperatura ng 1 libra (0.45 kg) ng tubig ng 1 Fo (Eksakto mula sa 63 oF hanggang 64 oF).
Ang init ay may kaugnayan sa enerhiya, kaya kailangan nating malaman ang ugnayan sa pagitan ng mga yunit ng init at mga yunit ng enerhiya. Batay sa mga eksperimentong isinagawa ng Joule at iba pang mga siyentipiko, alam na ang isang gawa na 4.186 Joule ay katumbas ng 1 calorie ng init.
1 kalori = 4.186 Joule
1 kcal = 1000 calories = 4186 Joules
1 Btu = 778 talampakan (0.24 km). lb = 252 calories = 1055 Joules
(1 calorie = 4.186 Joule at 1 kcal = 4186 na tinatawag na mekanikal na katumbas ng init)
3. Ang ekwasyon ng init
Kung ang mga bagay na may pagkakaiba sa temperatura ay nagdidikit sa isa't isa, natural lamang na ang init ay lumilipat mula sa mga bagay na may mataas na temperatura patungo sa mga bagay na may mababang temperatura. Humihinto ang paglipat ng init pagkatapos na ang parehong bagay ay nasa thermal equilibrium. Ang paglipat ng init ay nagdudulot ng mga pagbabago sa temperatura ng mga bagay na nagdidikit sa isa't isa. Batay sa maikling paliwanag na ito, maaari mong mahinuha na ang init (Q) ay may kaugnayan sa isang bagay at mga pagbabago sa temperatura (ΔT) ng bagay, masa ng bagay (m) at uri ng bagay.
Ang ugnayan sa pagitan ng init (Q) at pagbabago ng temperatura (ΔT)
Mas malaki ang pagbabago ng temperatura kapag mas maraming init. Mahihinuha na ang dami ng init (Q) ay proporsyonal sa pagbabago ng temperatura ng bagay.
Q α ΔT —– Paghahambing 1
Ang ugnayan sa pagitan ng init (Q) at masa ng mga bagay (m)
Ang dami ng init (Q) ay proporsyonal sa pagbabago ng temperatura ng bagay. Mas maraming tubig, mas maraming init ang kailangan upang mapataas ang temperatura nito.
Qαm —– Paghahambing 2
Ang ugnayan sa pagitan ng init (Q) at uri ng bagay (c)
Ang init na kinakailangan upang mapataas ang temperatura ng isang bagay ay proporsyonal sa uri nito.
Q α c —– Paghahambing 3
Ang tatlong paghahambing sa itaas ay pinagsama-sama sa isang equation:
Qα mcΔT
Q = mc₂ΔT
Ito ang ekwasyon ng init.
Paglalarawan: Q = init (Joule), m = masa ng bagay (kg), c = tiyak na init (J / kg C o o K)
