Maqola Issiqlikning ta'rifi Issiqlikning mexanik ekvivalenti Issiqlik tenglamasi
1. Issiqlik ta'rifi
Agar harorat farqi bo'lgan narsalar bir-biriga tegsa, yuqori haroratli narsalardan past haroratli narsalarga issiqlik uzatilishi sodir bo'ladi. Issiqlik uzatilishi narsalarga tegish bir xil haroratga yetgandan so'ng to'xtaydi. Masalan, agar biz issiq suvni sovuq suv bilan aralashtirsak, issiqlik odatda issiq suvdan sovuq suvga o'tadi. Issiq dazmolni sovuq suvga solganimizda, issiqlik dazmoldan suvga o'tadi. Dazmol va suv bir xil haroratga yetgandan keyin issiqlik oqishini to'xtatadi. Hamshira tanangizga termometrni qo'yganda, issiqlik...
Tanangiz termometrga o'tadi. Tanangiz va termometr bir xil haroratga yetgandan so'ng issiqlik uzatish to'xtaydi. Agar ishlatiladigan termometr simobli termometr bo'lsa, tanangiz va termometr bir xil haroratga yetganda, simob yuzasi harakatlanishdan to'xtaydi. Simob yuzasida ko'rsatilgan raqam o'sha paytdagi tanangiz haroratidir.
Tabiiyki, issiqlik yuqori haroratli narsalardan avtomatik ravishda o'tadi
past haroratli jismlar. Issiqlik uzatish bir-biriga tegib turgan jismlarning haroratini tenglashtirishga moyildir. 18-asrda fiziklar issiqlik oqimi suyuqlikning, ya'ni ko'rinmaydigan suyuqlikning harakati deb taxmin qilishgan (suyuqlik oqishi mumkin bo'lgan moddadir. Suyuqlik suyuq va gazsimon materiallarni o'z ichiga oladi. Suv (suyuqlik) suyuqlikni o'z ichiga oladi, chunki u oqishi mumkin. Havo ham suyuqlikni o'z ichiga oladi, chunki u oqishi mumkin). Suyuqlik kaloriya deb ataladi. Kaloriya nazariyasi endi qo'llanilmaydi, chunki tajriba natijalariga ko'ra, bu kaloriyalarning mavjudligini isbotlab bo'lmaydi. 19-asrda ingliz fizigi Jeyms Preskott Joul (1818-1889) aralashtirish g'ildiragi yordamida idishdagi suvni qanday isitishni o'rgandi.
Tajriba natijalariga asoslanib, Joule olov yordamida qizdirilgan suv bilan taqqoslash o'tkazdi. Olov va suv solingan idish bir-biriga tegib ketganda, issiqlik olovdan (yuqori harorat) suvga (past harorat) o'tadi. Olov bilan tegib ketish natijasida suv haroratining ko'tarilishi va aralashtirgich tomonidan bajarilgan ish tufayli suv haroratining ko'tarilishi o'rtasidagi taqqoslashlardan so'ng, Joule issiqlik yuqori haroratli jismdan past haroratli jismga o'tadigan energiya degan xulosaga keldi. Issiqlik energiya emas (issiqlik ma'lum bir turdagi energiya emas, masalan, kinetik energiya, potensial energiya, kimyoviy energiya va boshqalar). Issiqlik harorat farqlari tufayli harakatlanadigan energiyadir. Shunday qilib, issiqlik yuqori haroratli jismlardan past haroratli jismlarga o'tganda, energiya yuqori haroratli jismlardan past haroratli jismlarga o'tadi. Jismlarga tegib ketish bir xil haroratga yetgandan so'ng energiya uzatish to'xtaydi.
2. Issiqlik o'lchov birligi va issiqlikning mexanik ekvivalenti
Issiqlik birliklari kaloriya (qisqartirilgan kaloriya). Kaloriya - bu 1 gramm suvning haroratini 1 darajaga ko'tarish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori.o (aniqrog'i, 14.5 dan boshlab oC dan 15.5 oC). Kerakli issiqlik miqdori har xil suv harorati uchun har xil bo'ladi. Bir xil miqdordagi issiqlik uchun suv harorati 1 C ga oshishi kerak.o faqat 14.5 daraja harorat oralig'ida sodir bo'ladi oC dan 15.5 oC. Issiqlik birliklari ko'pincha ishlatiladi, ayniqsa oziq-ovqat energiyasining qiymati kilokaloriya (kkal) ekanligini ko'rsatish uchun. 1 kkal = 1000 kaloriya. 1 kkaldan boshqa nomlar = 1 kaloriya (katta K harfi). Britaniya tizimi uchun isitish birligi Btu (Britaniya issiqlik birligi). 1 Btu = 1 funt (0.45 kg) suvning haroratini 1 Fo ga ko'tarish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori (aniq 63 dan). oF dan 64 gacha oF).
Issiqlik energiya bilan bog'liq, shuning uchun biz issiqlik birliklari va energiya birliklari o'rtasidagi bog'liqlikni bilishimiz kerak. Joul va boshqa olimlar tomonidan o'tkazilgan tajribalarga asoslanib, 4.186 Joullik ish 1 kaloriya issiqlikka teng ekanligi ma'lum.
1 kaloriya = 4.186 Joul
1 kkal = 1000 kaloriya = 4186 Joul
1 Btu = 778 fut (0.24 km). funt = 252 kaloriya = 1055 Joul
(1 kaloriya = 4.186 Joul va 1 kkal = 4186 issiqlikning mexanik ekvivalenti deb ataladi)
3. Issiqlik tenglamasi
Agar harorat farqi bo'lgan jismlar bir-biriga tegsa, tabiiyki, issiqlik yuqori haroratli jismlardan past haroratli jismlarga o'tadi. Ikkala jism ham issiqlik muvozanatida bo'lgandan keyin issiqlik uzatish to'xtaydi. Issiqlik uzatish bir-biriga tegib turgan jismlarning haroratida o'zgarishlarga olib keladi. Ushbu qisqacha tushuntirishga asoslanib, issiqlik (Q) jism bilan bog'liqligi va jismning harorati (ΔT), jismning massasi (m) va jism turidagi o'zgarishlar haqida xulosa chiqarish mumkin.
Issiqlik (Q) va harorat o'zgarishi (ΔT) o'rtasidagi bog'liqlik
Issiqlik qancha ko'p bo'lsa, harorat o'zgarishi shuncha katta bo'ladi. Bundan xulosa qilish mumkinki, issiqlik miqdori (Q) ob'ekt haroratining o'zgarishiga mutanosib.
Q α ΔT —– Taqqoslash 1
Issiqlik (Q) va jismlarning massasi (m) o'rtasidagi bog'liqlik
Issiqlik miqdori (Q) obyekt haroratining o'zgarishiga mutanosib. Suv qancha ko'p bo'lsa, suv haroratini oshirish uchun shuncha ko'p issiqlik kerak bo'ladi.
Q α m —– Taqqoslash 2
Issiqlik (Q) va ob'ekt turi (c) o'rtasidagi bog'liqlik
Jismning haroratini ko'tarish uchun zarur bo'lgan issiqlik jism turiga mutanosibdir.
Q α c —– Taqqoslash 3
Yuqoridagi uchta taqqoslash tenglamaga birlashtiriladi:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Bu issiqlik tenglamasi.
Tavsif: Q = issiqlik (Joul), m = jismning massasi (kg), c = solishtirma issiqlik (J / kg C o yoki K)
