Động lực học quay là một nhánh của cơ học nghiên cứu chuyển động quay liên quan đến lực, khối lượng và các yếu tố khác ảnh hưởng đến chuyển động quay. Một vật thể quay nếu tất cả các bộ phận của vật thể chuyển động xung quanh một trục hoặc điểm tựa nằm trên một trong các bộ phận của vật thể. Chuyển động quay được nghiên cứu trong chủ đề này tập trung vào chuyển động quay quanh một trục cố định. Chuyển động của ròng rọc, quạt, chuyển động của đĩa CD/DVD trong phòng CD/DVD , chuyển động của cửa hoặc cửa sổ, chuyển động của xi lanh động cơ, cánh quạt máy bay trực thăng hoặc máy bay, hoặc chân vịt tàu thủy là một số ví dụ về chuyển động quay quanh một trục cố định. Bạn đã bao giờ quan sát một con quay đang quay chưa? Vị trí của trục quay của con quay luôn thay đổi (độ nghiêng của con quay có xu hướng thay đổi), do đó chuyển động quay như của con quay không được nghiên cứu trong chủ đề này.
Nguyên tắc đen
Hiểu về các nguyên tắc của người da đen
Nếu ta trộn nước nóng và nước lạnh trong một vật chứa hở (ví dụ như xô), nhiệt sẽ truyền từ nước nóng sang nước lạnh. Vì vật chứa hở, một phần nhiệt sẽ truyền sang không khí. Vật chứa cũng trở nên ấm hơn. Nhiệt lượng tỏa ra từ nước nóng không chỉ được nước lạnh hấp thụ mà còn được không khí và vật chứa hấp thụ. Trong trường hợp này, xô là một hệ thống không cách nhiệt.
Khi ta trộn nước nóng và nước lạnh trong một bình giữ nhiệt kín, nhiệt sẽ truyền từ nước nóng sang nước lạnh. Bình giữ nhiệt là một hệ kín , vì vậy nhiệt không truyền ra không khí hoặc chính bình. Nhiệt lượng tỏa ra từ nước nóng sẽ được nước lạnh hấp thụ cho đến khi hỗn hợp đạt trạng thái cân bằng nhiệt.
Hệ thống và môi trường
Hiểu biết về Hệ thống và Môi trường
Hệ thống là một đối tượng hoặc một nhóm đối tượng đang được nghiên cứu. Các đối tượng khác trong vũ trụ được gọi là môi trường. Thông thường, một hệ thống được tách biệt khỏi môi trường của nó bởi một "vách ngăn/giới hạn/bộ phân tách".
Ví dụ, giả sử chúng ta muốn nghiên cứu nước trong bình giữ nhiệt. Nước bên trong bình tạo thành hệ thống, trong khi không khí và các vật thể khác bên ngoài bình tạo thành môi trường. Thành bình, cả lớp thủy tinh bên trong và lớp nhựa bên ngoài, đóng vai trò như một vách ngăn. Bình giữ nhiệt đựng nước là một ví dụ.
Nhiệt ẩn
Hiểu về nhiệt ẩn
Nếu bạn nhúng nhiệt kế thủy ngân vào một bình chứa hỗn hợp nước lạnh và đá, bạn sẽ quan sát thấy rằng sau khi di chuyển xuống, bề mặt thủy ngân đứng yên hoặc không di chuyển nữa. Bề mặt thủy ngân ngừng di chuyển sau khi đạt đến điểm nóng chảy của nước hoặc điểm đóng băng của nước (0 ° C). Nếu bình chứa mở, nhiệt sẽ truyền từ không khí ở nhiệt độ cao hơn vào hỗn hợp nước và đá ở nhiệt độ thấp hơn. Nhiệt lượng bổ sung từ không khí làm cho đá tan chảy. Khi đá tan chảy, nhiệt độ của hỗn hợp nước và đá có thay đổi không? Khi đá tan chảy, nhiệt độ của hỗn hợp nước và đá không thay đổi.
nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng (c) là lượng nhiệt (Q) cần thiết để tăng nhiệt độ (T) của một đơn vị khối lượng (m) của một vật lên một độ. Công thức tính c là:
Hệ thống đơn vị quốc tế là J/Kg K.
Nhiệt dung riêng của một vật thay đổi theo nhiệt độ. Nếu sự thay đổi nhiệt độ không quá lớn, giá trị này có thể được coi là không đổi. Sau đây là các giá trị của c đối với một số vật ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 20 ° C (thu được bằng thực nghiệm).
Công thức nhiệt
Nếu các vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau, nhiệt sẽ tự nhiên truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Sự truyền nhiệt dừng lại khi hai vật đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt . Có thể nói rằng sự truyền nhiệt gây ra sự thay đổi nhiệt độ của các vật tiếp xúc. Dựa trên giải thích ngắn gọn này, có thể kết luận rằng nhiệt lượng (Q) liên quan đến vật thể và sự thay đổi nhiệt độ (delta T) của vật thể đó. Mỗi vật thể đều có khối lượng (m) và loại vật thể cũng khác nhau.
trừ bì bằng nhiệt cơ học
Đơn vị đo nhiệt lượng là calo (viết tắt là kal). Một calo là lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của 1 gam nước lên 1°C ( chính xác là từ 14,5 ° C đến 15,5 ° C). Lượng nhiệt cần thiết sẽ thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ nước . Với cùng một lượng nhiệt, sự tăng nhiệt độ nước lên 1° C chỉ xảy ra trong khoảng từ 14,5 ° C đến 15,5 ° C. Đơn vị đo nhiệt lượng thường được sử dụng, đặc biệt là để biểu thị giá trị năng lượng của thực phẩm, là kilocalorie (kcal). 1 kcal = 1000 calo. Một tên gọi khác của 1 kcal là 1 Calorie (viết hoa chữ K). Đơn vị đo nhiệt lượng trong hệ thống đo lường của Anh là Btu (đơn vị nhiệt Anh). 1 Btu = lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của 1 pound nước lên 1°F ( chính xác là từ 63 ° F đến 64 ° F).
Hiện tượng bất thường về nước
Tìm hiểu về các hiện tượng bất thường của nước
Mọi vật đều giãn nở (thể tích tăng) khi nhiệt độ tăng và co lại (thể tích giảm) khi nhiệt độ giảm. Nước cũng giãn nở khi nhiệt độ tăng và co lại khi nhiệt độ giảm, nhưng không phải ở nhiệt độ từ 0 ° C đến 4 ° C. Ở nhiệt độ từ 0 ° C đến 4 ° C, thể tích nước giảm (nước co lại) khi nhiệt độ tăng. Nếu ta đun nóng nước ở nhiệt độ 0 ° C, nước càng nóng thì thể tích nước càng giảm. Quá trình co lại dừng lại khi nước đạt đến nhiệt độ 4 ° C. Trên 4 ° C, thể tích nước tăng (nước giãn nở) khi nhiệt độ tăng. Ngược lại, nước giãn nở (thể tích nước tăng) khi nhiệt độ giảm từ 4 ° C xuống 0 ° C. Hiện tượng kỳ lạ này của nước được gọi là dị thường của nước.
Mở rộng
Nếu quan sát kỹ các dây cáp điện, bạn sẽ thấy chúng bị cong xuống do bị chùng. Tại sao dây cáp điện lại được nới lỏng một cách cố ý, thay vì chỉ đơn giản là căng ra? Hầu hết các mái nhà ở Flores và Lembata, Đông Nusa Tenggara, đều được làm bằng kẽm (Zn). Ban ngày hay ban đêm, mái nhà bằng kẽm đều phát ra tiếng ồn. Tại sao kẽm lại phát ra tiếng ồn? Nếu bạn sống trên đảo Java, bạn có thể đã quan sát thấy đường ray xe lửa. Có những khoảng trống ở các mối nối ray. Chức năng của những khoảng trống này ở các mối nối ray là gì? Có rất nhiều điều bạn có thể suy nghĩ và đặt câu hỏi liên quan đến chủ đề giãn nở.
Nhiệt kế khí
Nếu ta hiệu chuẩn các loại nhiệt kế khác nhau, ví dụ như nhiệt kế thủy ngân và nhiệt kế cồn, thang đo của cả hai nhiệt kế chỉ giống nhau ở 0 ° C (hoặc 32 ° F) và 100 ° C (hoặc 212 ° F). Nếu ta dùng cả hai nhiệt kế để đo nhiệt độ không khí, các con số hiển thị trên mỗi nhiệt kế không nhất thiết phải giống nhau. Có thể nhiệt kế thủy ngân hiển thị 48 ° C, trong khi nhiệt kế cồn hiển thị 46 ° C. Điều này là do tốc độ giãn nở của thủy ngân và cồn khác nhau. Tương tự với các loại nhiệt kế khác, chẳng hạn như nhiệt kế lưỡng kim loại, v.v. Thang đo nhiệt độ được xác định theo cách này phụ thuộc rất nhiều vào tính chất của vật liệu được sử dụng.