Joto - ni ... Ni nini kiasi cha joto iliyotolewa wakati mwako?

vitu zote zina nishati ya ndani. Thamani hii ni sifa kwa idadi ya kimwili na kemikali, kati ya ambayo makini hasa wanapaswa kulipwa kwa joto. Thamani hii ni ya kufikirika hisabati thamani kwamba inaelezea nguvu za mahusiano Dutu molekuli. Uelewa wa fedha za joto utaratibu inaweza kusaidia kujibu swali, nini kiasi cha joto huru wakati wa baridi na joto vitu na mwako yao.

historia ya ugunduzi wa joto

Awali, joto uhamisho jambo ilivyoelezwa ni rahisi sana na wazi: ikiwa joto ya nyenzo kuongezeka, inakuwa joto, na katika kesi ya baridi, ni kutenga kwa mazingira. Hata hivyo, joto - si kuchukuliwa sehemu ya maji au mwili ilikuwa dhana karne tatu zilizopita. Watu naively aliamini kuwa dutu lina sehemu mbili: molekuli na joto. Sasa chache kukumbuka kwamba neno "joto" katika Amerika ina maana ya "mchanganyiko", na, kwa mfano, shaba kusema ya kama "bati na shaba joto".

Katika karne ya 17 kulikuwa na nadharia mbili zinazoweza unaeleza kwa uwazi uzushi wa joto na joto uhamisho. Kwanza iliyopendekezwa katika 1613, Galileo. maneno yake yalikuwa: "joto - ni dutu isiyo ya kawaida ambayo inaweza kupenya ndani yoyote ya mwili na pepo hao." Galileo aitwaye hii caloric dutu. Alidai kuwa caloric inaweza kutoweka au kuharibiwa, na tu na uwezo wa kuondoka kutoka mwili mmoja hadi mwingine. Kwa hiyo, zaidi katika Dutu caloric, juu ya joto yake.

Dhanio la pili walikuja 1620, na kutolewa kwa mwanafalsafa Bacon. Alibainisha kuwa chini ya makofi ya nguvu ya nyundo ya chuma jua kali juu. kanuni hii kuendeshwa na kuchochea moto na msuguano, wakiongozwa Bacon kufikiri juu ya asili molekuli ya joto. Yeye alisema kuwa hatua ya mitambo kwa mwili wa molekuli yake akaanza kuwapiga dhidi ya kila mmoja, ili kuongeza kasi ya harakati na hivyo kuongeza joto.

Matokeo yalikuwa mwisho wa Dhanio la pili kwamba joto - matokeo ya vitu mitambo hatua Masi na kila mmoja. Hii nadharia ya muda mrefu kujaribu kuhalalisha na kuthibitisha Lomonosov kimajaribio.

joto - ni kipimo cha nishati ya ndani,

Wasomi wa kisasa kuja na hitimisho zifuatazo: nishati ya joto ni matokeo ya mwingiliano kati ya molekuli ya jambo hilo, yaani .. nishati ndani ya mwili. Chembe kasi inategemea joto na thamani joto ni moja kwa moja sawia na wingi wa dutu. Kwa mfano, ndoo ya maji ina zaidi joto nishati ya kikombe kujazwa. Hata hivyo sahani na maji ya moto kuwa chini joto ya bonde baridi.

Caloric nadharia, ilikuwa mapendekezo katika karne ya 17, Galileo, wanasayansi alikanusha J. Joel na B. Rumford. Wao imeonekana kwamba joto haina uzito wowote na ni sifa ya kipekee na mitambo mwendo wa molekuli.

kiasi cha joto iliyotolewa wakati mwako wa dutu ni nini? Maalum joto la mwako

Hadi sasa, hodari na sana kutumika vyanzo vya nishati ni mboji, mafuta, makaa ya mawe, gesi asilia au kuni. mwako wa dutu hizi ni zilizotengwa kiasi fulani cha joto ni kutumika kwa joto, kuanza taratibu na kadhalika. D. Unawezaje mahesabu ya thamani hii kwa vitendo?

Kwa dhana hii ni kuletwa mwako joto maalum. Thamani hii inategemea wingi wa joto ambayo ni iliyotolewa wakati mwako ya kilo 1 ya Dutu fulani. Ni ni mteule na barua q na ni kipimo katika J / kg. Chini ni meza ya maadili ya q baadhi ya aina ya kawaida ya mafuta.

Mhandisi ujenzi na mitambo ya hesabu unahitaji kujua wingi wa joto iliyotolewa wakati wa mwako wa kiasi fulani cha dutu. Kwa hili tunaweza kutumia vipimo moja kwa moja na formula Q = QM, ambapo Q - ni kawi ya kulevya, q - joto maalum ya mwako (thamani meza), na m - wingi huo.

Joto malezi wakati mwako ni msingi uzushi wa kutolewa nishati katika malezi ya minyororo ya kemikali. mfano rahisi ni mwako ya kaboni kwamba ni zilizomo katika yoyote ya aina ya mafuta ya kisasa. Carbon ni kuchomwa mbele ya hewa na unachanganya na oksijeni kuunda dioksidi kaboni. malezi ya minyororo ya kemikali hutokea na kutolewa kwa nishati ya joto katika mazingira, na nguvu ya mtu ilichukuliwa na kutumia kwa madhumuni yao wenyewe.

Kwa bahati mbaya, matumizi ya reckless ya rasilimali za thamani kama vile mafuta au mboji, hivi karibuni kusababisha kupungua kwa vyanzo vya uzalishaji wa mafuta hayo. Tayari leo kuna watu vifaa vya umeme na mifano hata gari mpya, ambayo ni msingi wa vyanzo vya nishati mbadala kama vile jua, maji, au nishati ya mkusanyiko wa dunia.

uhamisho joto

uwezo wa kubadilishana nishati ya joto ndani ya mwili au mwili mmoja hadi mwingine inaitwa uhamisho joto. Hii jambo hutokea kuwaka na hutokea tu wakati joto tofauti. Katika kesi rahisi, nishati ya joto ni kuhamishwa kutoka zaidi moto na mwili chini ya moto mpaka mpaka msawazo ni imara.

Mwili hiari kuwa nje kwa joto uhamisho jambo limetokea. Katika tukio yoyote, uanzishwaji wa msawazo yanaweza kutokea na mfupi umbali kati ya vitu hivi, lakini kwa kasi ndogo kuliko wakiwa katika kuwasiliana.

Uhamishaji wa joto inaweza kugawanywa katika aina tatu:

1. Mafuta conductivity.

2. Convection.

3. kubadilishana radiant.

mafuta conductivity

Jambo hili kwa misingi ya uhamisho wa nishati ya joto kati ya atomi au molekuli ya jambo hilo. Chanzo cha maambukizi - random harakati ya molekuli na mgongano wao mara kwa mara. Ambapo joto kuhamishwa kutoka molekuli moja hadi mnyororo mwingine.

Watch joto upitishaji jambo inaweza moto wa nyenzo zozote chuma wakati erithema uso inaenea vizuri na polepole hupunguza (kiasi fulani cha joto ni huru katika mazingira).

J. Fourier inayotokana formula kwa joto flux, ambayo imekusanya kiasi yote yanayohusu shahada ya nyenzo joto upitishaji (tazama. Kielelezo chini).

Katika utaratibu huu, Q / t - joto flux, λ - mgawo conductivity mafuta, S - msalaba-Sectional, T / X - uwiano wa hali ya joto tofauti kati ya mwisho mwili iko katika umbali fulani.

Mafuta conductivity ni thamani kama ifuatavyo. Ina thamani ya vitendo kwa ajili ya insulation ya nyumba au insulation vifaa.

radiant joto

Njia nyingine ya joto, ambayo ni misingi ya uzushi wa mionzi ya umeme. Ni tofauti na convection na joto upitishaji ni kwamba nishati ya uhamisho yanaweza kutokea katika nafasi ya utupu. Hata hivyo, kama katika kesi ya kwanza, lazima kuna tofauti joto.

Radiant kiwango - ni mfano wa uhamishaji joto nishati ya jua kwa uso wa dunia, ambayo ina jukumu la mionzi ikiwezekana infrared. Kuamua jinsi joto sana fika uso wa dunia, walikuwa kujengwa vituo mbalimbali kwamba kufuatilia mabadiliko ya kiashiria.

convection

Convection hewa kati yake harakati ni moja kwa moja kuhusiana na jambo joto uhamisho. Haijalishi ni kiasi gani joto sisi The majimaji au gesi, solute molekuli kuanza kwenda kwa kasi. Kwa sababu hiyo, shinikizo la mfumo mzima hupungua na kiasi cha, kinyume chake, kuongezeka. Hii ndiyo sababu harakati ya hewa joto au gesi nyingine unapita juu.

mfano rahisi ya matumizi ya uzushi wa convection katika halijoto ya nyumbani nafasi anaweza kuitwa kupitia betri. Ziko chini ya chumba si hivyo tu, na joto ya hewa ambayo ilikuwa kupanda, na kusababisha mtiririko mzunguko kwa njia ya chumba.

Unawezaje kupima kiasi cha joto?

joto ya joto au baridi ni mahesabu ya hesabu kwa kutumia kifaa maalum - calorimeter. Kufunga maboksi inawakilishwa na chombo kubwa kujazwa na maji. thermometer kwa kupima joto ya awali ya kati ni dari katika kioevu. Kisha limelowekwa katika maji moto mwili kufanya mahesabu ya maji ya joto na mabadiliko baada ya kuanzishwa kwa msawazo.

Kwa kuongeza au kupunguza t kati imedhamiria, wingi wa joto kwa inapokanzwa mwili kuwa expended. calorimeter ni kifaa rahisi kwamba unaweza kujiandikisha mabadiliko ya joto.

Pia, kwa kutumia calorimeter unaweza mahesabu ni kiasi gani cha joto iliyotolewa wakati mwako wa vifaa. Kwa ajili hiyo, chombo kujazwa na maji, kuwekwa "bomu." Hii "bomu" ni chombo kufungwa ambapo Dutu mtihani iko. Na hii inaongozwa electrodes maalum kwa moto na chumba ni kujazwa na oksijeni. Baada wakala mwako kamili kumbukumbu mabadiliko katika hali ya joto ya maji.

Wakati wa majaribio hayo imara kwamba vyanzo joto ni kemikali na nyuklia athari. athari za nyuklia kutokea katika tabaka la chini zaidi wa dunia, na kutengeneza kuu joto ugavi wa dunia nzima. Pia hutumika na mtu wa kuzalisha nishati wakati fusion.

Mifano ya athari za kemikali ni moto vitu na kuoza ya polima kwa monomers katika mfumo wa mmeng'enyo wa binadamu. ubora na wingi wa minyororo ya kemikali katika molekuli huamua jinsi joto kiasi gani kusimama nje katika mwisho.

Nini ni kipimo na joto?

kitengo cha joto kipimo katika mfumo SI ni Joule (J). Pia, mashirika yasiyo ya SI vitengo hutumika katika maisha ya kila siku - kalori. Kalori 1 sawa na 4.1868 J na kiwango ya kimataifa kutokana na 4184 J.-joto. Mapema alikutana British mafuta kitengo BTU, ambayo ina haitumiki na wanasayansi. 1 BTU = 1.055 J.