வாயு பெறும் வெப்பத்தின் அளவு சூத்திரம். வெப்ப அளவு. வெப்ப சமநிலை சமன்பாடு

இந்த பாடத்தில் ஒரு உடலை சூடாக்க அல்லது குளிர்ச்சியடையும் போது அது வெளியிடப்படும் வெப்பத்தின் அளவை எவ்வாறு கணக்கிடுவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம். இதைச் செய்ய, முந்தைய பாடங்களில் பெறப்பட்ட அறிவை சுருக்கமாகக் கூறுவோம்.

கூடுதலாக, வெப்பத்தின் அளவுக்கான சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, இந்த சூத்திரத்திலிருந்து மீதமுள்ள அளவுகளை வெளிப்படுத்தவும், மற்ற அளவுகளை அறிந்து அவற்றைக் கணக்கிடவும் கற்றுக்கொள்வோம். வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவதற்கான தீர்வுக்கான சிக்கலின் எடுத்துக்காட்டும் பரிசீலிக்கப்படும்.

இந்த பாடம் ஒரு உடல் சூடாகும்போது அல்லது குளிர்விக்கும் போது வெளியிடப்படும் வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவதற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது.

தேவையான அளவு வெப்பத்தை கணக்கிடும் திறன் மிகவும் முக்கியமானது. இது தேவைப்படலாம், உதாரணமாக, ஒரு அறையை சூடாக்குவதற்கு தண்ணீருக்கு வழங்கப்பட வேண்டிய வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடும் போது.

அரிசி. 1. அறையை சூடாக்க தண்ணீருக்கு செலுத்த வேண்டிய வெப்பத்தின் அளவு

அல்லது பல்வேறு இயந்திரங்களில் எரிபொருளை எரிக்கும்போது வெளியாகும் வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிட:

அரிசி. 2. எஞ்சினில் எரிபொருளை எரிக்கும்போது வெளியாகும் வெப்பத்தின் அளவு

எடுத்துக்காட்டாக, சூரியனால் வெளியிடப்படும் மற்றும் பூமியில் விழும் வெப்பத்தின் அளவை தீர்மானிக்க இந்த அறிவு தேவை:

அரிசி. 3. சூரியன் வெளியிடும் வெப்பத்தின் அளவு மற்றும் பூமியில் விழுகிறது

வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிட, நீங்கள் மூன்று விஷயங்களை அறிந்து கொள்ள வேண்டும் (படம் 4):

• உடல் எடை (பொதுவாக ஒரு அளவைப் பயன்படுத்தி அளவிட முடியும்);
• ஒரு உடல் சூடாக்கப்பட வேண்டும் அல்லது குளிர்விக்கப்பட வேண்டிய வெப்பநிலை வேறுபாடு (பொதுவாக ஒரு தெர்மோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது);
• உடலின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் (அட்டவணையில் இருந்து தீர்மானிக்க முடியும்).

அரிசி. 4. நீங்கள் தீர்மானிக்க என்ன தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்

வெப்பத்தின் அளவு கணக்கிடப்படும் சூத்திரம் இதுபோல் தெரிகிறது:

இந்த சூத்திரத்தில் பின்வரும் அளவுகள் தோன்றும்:

ஜூல்களில் (J) அளவிடப்படும் வெப்பத்தின் அளவு;

ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் அளவிடப்படுகிறது;

- வெப்பநிலை வேறுபாடு, டிகிரி செல்சியஸ் () இல் அளவிடப்படுகிறது.

வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவதில் உள்ள சிக்கலைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

பணி

கிராம் நிறை கொண்ட ஒரு செப்புக் கண்ணாடி ஒரு வெப்பநிலையில் லிட்டர் அளவு கொண்ட தண்ணீரைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு கிளாஸ் தண்ணீருக்கு எவ்வளவு வெப்பம் மாற்றப்பட வேண்டும், அதனால் அதன் வெப்பநிலை சமமாக மாறும்?

அரிசி. 5. சிக்கல் நிலைமைகளின் விளக்கம்

முதலில் நாம் ஒரு குறுகிய நிபந்தனையை எழுதுகிறோம் ( கொடுக்கப்பட்டது) மற்றும் அனைத்து அளவுகளையும் சர்வதேச அமைப்புக்கு (SI) மாற்றவும்.

தீர்வு:

முதலில், இந்த சிக்கலை தீர்க்க வேறு என்ன அளவுகள் தேவை என்பதை தீர்மானிக்கவும். குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் அட்டவணையை (அட்டவணை 1) பயன்படுத்தி, நாம் ( குறிப்பிட்ட வெப்பம்தாமிரம், ஏனெனில் நிபந்தனையின்படி கண்ணாடி தாமிரம்), (தண்ணீரின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன், நிபந்தனையின்படி கண்ணாடியில் தண்ணீர் இருப்பதால்). கூடுதலாக, வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவதற்கு ஒரு வெகுஜன நீர் தேவை என்பதை நாம் அறிவோம். நிபந்தனையின்படி, எங்களுக்கு தொகுதி மட்டுமே வழங்கப்படுகிறது. எனவே, அட்டவணையில் இருந்து நாம் நீரின் அடர்த்தியை எடுத்துக்கொள்கிறோம்: (அட்டவணை 2).

அட்டவணை 1. சில பொருட்களின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்,

அட்டவணை 2. சில திரவங்களின் அடர்த்தி

இப்போது இந்த சிக்கலை தீர்க்க தேவையான அனைத்தையும் நாங்கள் வைத்திருக்கிறோம்.

வெப்பத்தின் இறுதி அளவு செப்புக் கண்ணாடியை சூடாக்க தேவையான வெப்ப அளவு மற்றும் அதில் உள்ள தண்ணீரை சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும் என்பதை நினைவில் கொள்க:

ஒரு செப்புக் கண்ணாடியை சூடாக்குவதற்குத் தேவையான வெப்பத்தின் அளவை முதலில் கணக்கிடுவோம்:

தண்ணீரை சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவதற்கு முன், தரம் 7 இலிருந்து நமக்குத் தெரிந்த ஒரு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி நீரின் வெகுஜனத்தைக் கணக்கிடுவோம்:

இப்போது நாம் கணக்கிடலாம்:

பின்னர் நாம் கணக்கிடலாம்:

கிலோஜூல்ஸ் என்றால் என்ன என்பதை நினைவில் கொள்வோம். "கிலோ" என்ற முன்னொட்டு அர்த்தம் .

பதில்:.

வெப்பத்தின் அளவு (நேரடி சிக்கல்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை) மற்றும் இந்த கருத்துடன் தொடர்புடைய அளவுகளைக் கண்டறிவதில் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கான வசதிக்காக, நீங்கள் பின்வரும் அட்டவணையைப் பயன்படுத்தலாம்.

இந்த பாடத்தில், உடலின் உள் ஆற்றலைப் படிப்போம், மேலும் குறிப்பாக, அதை மாற்றுவதற்கான வழிகள். இந்த நேரத்தில் எங்கள் கவனத்திற்குரிய பொருள் வெப்ப பரிமாற்றம். இது எந்த வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, அது என்ன அளவிடப்படுகிறது மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றத்தின் விளைவாக மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிட முடியும் என்பதை நினைவில் கொள்வோம்.

தலைப்பு: வெப்ப இயக்கவியலின் அடிப்படைகள்
பாடம்: வெப்பத்தின் அளவு. குறிப்பிட்ட வெப்பம்

நாம் ஏற்கனவே அறிந்தபடி இளைய வகுப்புகள், மற்றும் கடந்த பாடத்தில் நாம் நினைவு கூர்ந்தபடி, உடலின் உள் ஆற்றலை மாற்ற இரண்டு வழிகள் உள்ளன: அதில் வேலை செய்யுங்கள் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை அதற்கு மாற்றவும். கடைசி பாடத்திலிருந்து முதல் முறையைப் பற்றி ஏற்கனவே எங்களுக்குத் தெரியும், ஆனால் எட்டாம் வகுப்பு படிப்பில் இரண்டாவது பற்றி நிறைய பேசினோம்.

வேலை செய்யாமல் வெப்பத்தை (வெப்பம் அல்லது ஆற்றலின் அளவு) மாற்றும் செயல்முறை வெப்ப பரிமாற்றம் அல்லது வெப்ப பரிமாற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பரிமாற்ற வழிமுறைகளின் படி, நமக்குத் தெரிந்தபடி, இது மூன்று வகைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:

1. வெப்ப கடத்துத்திறன்
2. வெப்பச்சலனம்
3. கதிர்வீச்சு

இந்த செயல்முறைகளில் ஒன்றின் விளைவாக, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பம் உடலுக்கு மாற்றப்படுகிறது, இதன் மதிப்பு, உண்மையில், உள் ஆற்றலை மாற்றுகிறது. இந்த அளவை வகைப்படுத்துவோம்.

வரையறை. வெப்ப அளவு. பதவி - கே. அளவீட்டு அலகுகள் - ஜே. உடல் வெப்பநிலை மாறும்போது (இது உள் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம்), இந்த மாற்றத்தில் செலவழிக்கப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

இங்கே: - உடல் எடை; - உடலின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்; - உடல் வெப்பநிலையில் மாற்றம்.

மேலும், குளிர்ச்சியின் போது, ​​​​உடல் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை கைவிட்டது அல்லது எதிர்மறையான அளவு வெப்பம் உடலுக்கு மாற்றப்பட்டது என்று அவர்கள் கூறுகிறார்கள். அதாவது, உடலின் வெப்பம் கவனிக்கப்பட்டால், மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு, நிச்சயமாக, நேர்மறையாக இருக்கும்.

உடலின் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறனுக்கு குறிப்பிட்ட கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்.

வரையறை. குறிப்பிட்ட வெப்பம்- ஒரு கிலோகிராம் பொருளை ஒரு டிகிரிக்கு வெப்பப்படுத்த மாற்றப்பட வேண்டிய வெப்பத்தின் அளவிற்கு சமமான மதிப்பு. குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் என்பது ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் தனிப்பட்ட மதிப்பு. எனவே, இது ஒரு அட்டவணை மதிப்பு, வெளிப்படையாக அறியப்படுகிறது, பொருளின் எந்தப் பகுதிக்கு வெப்பம் மாற்றப்படுகிறது என்பது நமக்குத் தெரியும்.

குறிப்பிட்ட வெப்பத்தின் SI அலகு மேலே உள்ள சமன்பாட்டிலிருந்து பெறலாம்:

இவ்வாறு:

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தின் பரிமாற்றம் ஒரு பொருளின் ஒருங்கிணைப்பு நிலையில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் நிகழ்வுகளை இப்போது கருத்தில் கொள்வோம். இத்தகைய மாற்றங்கள் உருகுதல், படிகமாக்கல், ஆவியாதல் மற்றும் ஒடுக்கம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்வோம்.

ஒரு திரவத்திலிருந்து திட நிலைக்கு நகரும் போது மற்றும் நேர்மாறாக, சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி வெப்பத்தின் அளவு கணக்கிடப்படுகிறது:

இங்கே: - உடல் எடை; - ஒரு உடலின் இணைவு குறிப்பிட்ட வெப்பம் (ஒரு கிலோகிராம் பொருளை முழுமையாக உருகுவதற்கு தேவையான வெப்ப அளவு).

ஒரு உடலை உருகுவதற்கு, அது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை மாற்ற வேண்டும், மேலும் ஒடுக்கத்தின் போது உடலே அதை வெளியிடுகிறது. சூழல்ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பம்.

ஒரு திரவத்திலிருந்து ஒரு வாயு உடலுக்கு நகரும் போது மற்றும் அதற்கு நேர்மாறாக, வெப்பத்தின் அளவு சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

இங்கே: - உடல் எடை; - ஒரு உடலின் ஆவியாதல் குறிப்பிட்ட வெப்பம் (ஒரு கிலோகிராம் பொருளை முழுமையாக ஆவியாக்குவதற்கு தேவையான வெப்ப அளவு).

ஒரு திரவத்தை ஆவியாக்குவதற்கு, அது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை மாற்ற வேண்டும், மேலும் ஒடுக்கம் போது, ​​நீராவி ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை சூழலில் வெளியிடுகிறது.

படிகமயமாக்கலுடன் உருகுதல் மற்றும் ஒடுக்கத்துடன் ஆவியாதல் இரண்டும் நிலையான வெப்பநிலையில் (முறையே உருகும் மற்றும் கொதிநிலை புள்ளிகள்) நடைபெறுகின்றன என்பதையும் வலியுறுத்த வேண்டும் (படம் 1).

அரிசி. 1. வெப்பநிலையின் வரைபடம் (டிகிரி செல்சியஸில்) மற்றும் பெறப்பட்ட பொருளின் அளவு ()

தனித்தனியாக, ஒரு குறிப்பிட்ட வெகுஜன எரிபொருளின் எரிப்பு போது வெளியிடப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவது மதிப்பு:

இங்கே: - எரிபொருள் நிறை; - எரிபொருளின் எரிப்பு குறிப்பிட்ட வெப்பம் (ஒரு கிலோ எரிபொருளின் எரிப்பு போது வெளியிடப்பட்ட வெப்ப அளவு).

வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு, குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்கள் எடுக்கப்படுகின்றன என்பதற்கு கூடுதலாக, குறிப்பாக கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும். வெவ்வேறு அர்த்தங்கள், இந்த அளவுருவில் உள்ள அதே பொருளுக்கு வேறுபட்டிருக்கலாம் வெவ்வேறு நிலைமைகள். எடுத்துக்காட்டாக, நிலையான அளவு () இல் நிகழும் வெப்ப செயல்முறைகளுக்கும் நிலையான அழுத்தத்தில் () நிகழும் செயல்முறைகளுக்கும் வெவ்வேறு குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன்கள் வேறுபடுகின்றன.

மோலார் வெப்ப திறன் மற்றும் வெறுமனே வெப்ப திறன் ஆகியவற்றிற்கும் இடையே வேறுபாடு உள்ளது.

வரையறை. மோலார் வெப்ப திறன் () - ஒரு பொருளின் ஒரு மோலை ஒரு டிகிரி மூலம் வெப்பப்படுத்த தேவையான வெப்ப அளவு.

வெப்ப திறன் (சி) - ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை கொண்ட ஒரு பொருளின் ஒரு பகுதியை ஒரு டிகிரி வெப்பமாக்க தேவையான வெப்ப அளவு. வெப்ப திறன் மற்றும் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு:

அடுத்த பாடத்தில், வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி போன்ற ஒரு முக்கியமான சட்டத்தைப் பார்ப்போம், இது வாயுவின் வேலை மற்றும் வெப்பத்தின் அளவு ஆகியவற்றுடன் உள் ஆற்றலின் மாற்றத்துடன் தொடர்புடையது.

குறிப்புகள்

1. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. மூலக்கூறு இயற்பியல். வெப்ப இயக்கவியல். - எம்.: பஸ்டர்ட், 2010.
2. Gendenstein L.E., Dick Yu.I. இயற்பியல் 10ம் வகுப்பு. - எம்.: இலெக்சா, 2005.
3. கஸ்யனோவ் வி.ஏ. இயற்பியல் 10ம் வகுப்பு. - எம்.: பஸ்டர்ட், 2010.

1. கல்வியாளர் () பற்றிய அகராதிகளும் கலைக்களஞ்சியங்களும்.
2. Tt.pstu.ru ().
3. Elementy.ru ().

வீட்டுப்பாடம்

1. பக்கம் 83: எண் 643-646. இயற்பியல். பிரச்சனை புத்தகம். 10-11 தரங்கள். ரிம்கேவிச் ஏ.பி. - எம்.: பஸ்டர்ட், 2013. ()
2. மோலார் மற்றும் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்கள் எவ்வாறு தொடர்புடையது?
3. சில நேரங்களில் ஜன்னல் மேற்பரப்புகள் ஏன் மூடுபனி அடைகின்றன? ஜன்னல்களின் எந்தப் பக்கத்தில் இது நிகழ்கிறது?
4. எந்த வானிலையில் குட்டைகள் வேகமாக வறண்டு போகும்: அமைதியா அல்லது காற்று வீசுமா?
5. *உருகும் போது உடல் பெறும் வெப்பம் எதற்காக செலவிடப்படுகிறது?

அடுப்பில் எது வேகமாக வெப்பமடையும் - ஒரு கெட்டில் அல்லது ஒரு வாளி தண்ணீர்? பதில் வெளிப்படையானது - ஒரு தேநீர் தொட்டி. பிறகு இரண்டாவது கேள்வி ஏன்?

பதில் குறைவான வெளிப்படையானது அல்ல - ஏனென்றால் கெட்டிலில் உள்ள தண்ணீரின் நிறை குறைவாக உள்ளது. பெரிய. இப்போது நீங்கள் உண்மையான காரியத்தை நீங்களே செய்யலாம் உடல் அனுபவம்வீட்டில். இதைச் செய்ய, உங்களுக்கு ஒரே மாதிரியான இரண்டு சிறிய பாத்திரங்கள், சம அளவு தண்ணீர் மற்றும் தேவைப்படும் தாவர எண்ணெய், எடுத்துக்காட்டாக, அரை லிட்டர் மற்றும் ஒரு அடுப்பு. அதே வெப்பத்தில் எண்ணெய் மற்றும் தண்ணீருடன் பாத்திரங்களை வைக்கவும். எது வேகமாக வெப்பமடையும் என்பதை இப்போது பாருங்கள். உங்களிடம் திரவத்திற்கான தெர்மோமீட்டர் இருந்தால், நீங்கள் அதைப் பயன்படுத்தலாம், இல்லையெனில், உங்கள் விரலால் வெப்பநிலையை அவ்வப்போது சோதிக்கலாம், எரிக்கப்படாமல் கவனமாக இருங்கள். எப்படியிருந்தாலும், எண்ணெய் தண்ணீரை விட மிக வேகமாக வெப்பமடைவதை நீங்கள் விரைவில் காண்பீர்கள். மேலும் ஒரு கேள்வி, இது அனுபவத்தின் வடிவத்திலும் செயல்படுத்தப்படலாம். எது வேகமாக கொதிக்கும் - சூடான தண்ணீர்அல்லது குளிர்? எல்லாம் மீண்டும் வெளிப்படையானது - பூச்சு வரியில் சூடானது முதலில் இருக்கும். ஏன் இந்த விசித்திரமான கேள்விகள் மற்றும் சோதனைகள்? தீர்மானிக்க உடல் அளவு, "வெப்பத்தின் அளவு" என்று அழைக்கப்படுகிறது.

வெப்ப அளவு

வெப்பத்தின் அளவு என்பது வெப்ப பரிமாற்றத்தின் போது உடல் இழக்கும் அல்லது பெறும் ஆற்றலாகும். இது பெயரிலிருந்து தெளிவாகிறது. குளிர்ச்சியடையும் போது, ​​உடல் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை இழக்கும், மற்றும் சூடுபடுத்தும் போது, ​​அது உறிஞ்சும். மற்றும் எங்கள் கேள்விகளுக்கான பதில்கள் எங்களுக்குக் காட்டியது வெப்பத்தின் அளவு எதைப் பொறுத்தது?முதலாவதாக, அதிக உடல் எடை, தி மேலும்வெப்பத்தை அதன் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி மாற்ற வேண்டும். இரண்டாவதாக, ஒரு உடலை சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு அது கொண்டிருக்கும் பொருளைப் பொறுத்தது, அதாவது பொருளின் வகையைப் பொறுத்தது. மூன்றாவதாக, வெப்ப பரிமாற்றத்திற்கு முன்னும் பின்னும் உடல் வெப்பநிலையில் உள்ள வேறுபாடு நமது கணக்கீடுகளுக்கு முக்கியமானது. மேற்கூறியவற்றின் அடிப்படையில், நம்மால் முடியும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி வெப்பத்தின் அளவை தீர்மானிக்கவும்:

Q என்பது வெப்பத்தின் அளவு,
மீ - உடல் எடை,
(t_2-t_1) - ஆரம்ப மற்றும் இறுதி உடல் வெப்பநிலைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு,
c என்பது பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன், தொடர்புடைய அட்டவணையில் இருந்து கண்டறியப்பட்டது.

இந்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, எந்தவொரு உடலையும் சூடாக்குவதற்குத் தேவையான வெப்பத்தின் அளவை நீங்கள் கணக்கிடலாம் அல்லது இந்த உடல் குளிர்விக்கும்போது வெளியிடும்.

எந்த வகையான ஆற்றலைப் போலவும் வெப்பத்தின் அளவு ஜூல்களில் (1 J) அளவிடப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த மதிப்பு மிக நீண்ட காலத்திற்கு முன்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் மக்கள் வெப்பத்தின் அளவை மிகவும் முன்னதாகவே அளவிடத் தொடங்கினர். மேலும் அவர்கள் நம் காலத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு யூனிட்டைப் பயன்படுத்தினர் - கலோரி (1 கலோரி). 1 கலோரி என்பது 1 கிராம் தண்ணீரை 1 டிகிரி செல்சியஸ் சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு. இந்தத் தரவுகளின் அடிப்படையில், தாங்கள் உண்ணும் உணவில் கலோரிகளை எண்ண விரும்புபவர்கள், வெறும் வேடிக்கைக்காக, பகலில் உணவோடு உட்கொள்ளும் ஆற்றலைக் கொண்டு எத்தனை லிட்டர் தண்ணீரைக் கொதிக்க வைக்க முடியும் என்பதைக் கணக்கிடலாம்.

வெப்ப பரிமாற்றம்.

1. வெப்ப பரிமாற்றம்.

வெப்ப பரிமாற்றம் அல்லது வெப்ப பரிமாற்றம்வேலை செய்யாமல் ஒரு உடலின் உள் ஆற்றலை மற்றொரு உடலுக்கு மாற்றும் செயல்முறையாகும்.

வெப்ப பரிமாற்றத்தில் மூன்று வகைகள் உள்ளன.

1) வெப்ப கடத்துத்திறன்- இது அவர்களின் நேரடி தொடர்பு போது உடல்கள் இடையே வெப்ப பரிமாற்றம் ஆகும்.

2) வெப்பச்சலனம்- இது வெப்ப பரிமாற்றம், இதில் வெப்பம் வாயு அல்லது திரவ ஓட்டங்களால் மாற்றப்படுகிறது.

3) கதிர்வீச்சு- இது மின்காந்த கதிர்வீச்சு மூலம் வெப்ப பரிமாற்றம்.

2. வெப்ப அளவு.

வெப்பத்தின் அளவு என்பது வெப்ப பரிமாற்றத்தின் போது உடலின் உள் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அளவீடு ஆகும். கடிதத்தால் குறிக்கப்படுகிறது கே.

வெப்பத்தின் அளவை அளவிடுவதற்கான அலகு = 1 ஜே.

வெப்பப் பரிமாற்றத்தின் விளைவாக மற்றொரு உடலிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவு வெப்பநிலையை அதிகரிப்பதற்கு (மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றலை அதிகரிப்பதற்கு) அல்லது திரட்டலின் நிலையை மாற்றுவதற்கு (சாத்தியமான ஆற்றலை அதிகரிப்பதற்கு) செலவிடலாம்.

3.பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்.

வெப்பநிலை T 1 முதல் வெப்பநிலை T 2 வரையிலான எடை m கொண்ட ஒரு உடலைச் சூடாக்குவதற்குத் தேவையான வெப்பத்தின் அளவு உடலின் நிறை m மற்றும் வெப்பநிலை வேறுபாடு (T 2 - T 1) ஆகியவற்றுக்கு விகிதாசாரமாகும் என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது.

கே = செ.மீ(டி 2 - டி 1 ) = எஸ்மீΔ டி,

உடன்சூடான உடலின் பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன், 1 கிலோ பொருளை 1 K ஆல் சூடாக்குவதற்கு அளிக்கப்பட வேண்டிய வெப்பத்தின் அளவிற்குச் சமம்.

குறிப்பிட்ட வெப்ப திறனை அளவிடும் அலகு =.

பல்வேறு பொருட்களுக்கான வெப்ப திறன் மதிப்புகளை இயற்பியல் அட்டவணையில் காணலாம்.

ΔT ஆல் உடல் குளிர்விக்கப்படும் போது அதே அளவு வெப்பம் Q வெளியிடப்படும்.

4.ஆவியாதல் குறிப்பிட்ட வெப்பம்.

ஒரு திரவத்தை நீராவியாக மாற்றுவதற்கு தேவையான வெப்பத்தின் அளவு, திரவத்தின் வெகுஜனத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது, அதாவது.

கே = Lm,

விகிதாசார குணகம் எங்கே எல்அழைக்கப்பட்டது குறிப்பிட்ட வெப்பம்ஆவியாதல்.

ஆவியாதல் குறிப்பிட்ட வெப்பம், கொதிநிலையில் 1 கிலோ திரவத்தை நீராவியாக மாற்றுவதற்கு தேவையான வெப்பத்தின் அளவிற்கு சமம்.

ஆவியாதல் குறிப்பிட்ட வெப்பத்திற்கான அளவீட்டு அலகு.

தலைகீழ் செயல்பாட்டின் போது, ​​நீராவி ஒடுக்கம், நீராவி உருவாக்கம் செலவழித்த அதே அளவு வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது.

5.இணைவின் குறிப்பிட்ட வெப்பம்.

மாற்றத்திற்கு தேவையான வெப்பத்தின் அளவு என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது திடமானதிரவமாக, உடல் எடைக்கு விகிதாசாரமாக, அதாவது.

கே = λ மீ,

விகிதாசார குணகம் λ இணைவின் குறிப்பிட்ட வெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

இணைவின் குறிப்பிட்ட வெப்பமானது, 1 கிலோ எடையுள்ள ஒரு திடமான உடலை உருகும் இடத்தில் திரவமாக மாற்றுவதற்குத் தேவையான வெப்பத்தின் அளவிற்கு சமம்.

இணைவின் குறிப்பிட்ட வெப்பத்திற்கான அளவீட்டு அலகு.

தலைகீழ் செயல்பாட்டின் போது, ​​திரவத்தின் படிகமயமாக்கல், உருகுவதற்கு செலவிடப்பட்ட அதே அளவு வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது.

6. எரிப்பு குறிப்பிட்ட வெப்பம்.

எரிபொருளின் முழுமையான எரிப்பின் போது வெளியிடப்படும் வெப்பத்தின் அளவு எரிபொருளின் வெகுஜனத்திற்கு விகிதாசாரமாகும் என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது, அதாவது.

கே = கேமீ,

விகிதாச்சார குணகம் q எரிப்பு குறிப்பிட்ட வெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

எரிப்பு குறிப்பிட்ட வெப்பம் 1 கிலோ எரிபொருளின் முழுமையான எரிப்பின் போது வெளியிடப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவிற்கு சமம்.

குறிப்பிட்ட எரிப்பு வெப்பத்தை அளவிடும் அலகு.

7. சமன்பாடு வெப்ப சமநிலை.

வெப்ப பரிமாற்றம் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உடல்களை உள்ளடக்கியது. சில உடல்கள் வெப்பத்தை வெளியிடுகின்றன, மற்றவை அதைப் பெறுகின்றன. உடல் வெப்பநிலை சமமாக இருக்கும் வரை வெப்ப பரிமாற்றம் ஏற்படுகிறது. ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியின் படி, கொடுக்கப்படும் வெப்பத்தின் அளவு பெறப்பட்ட அளவிற்கு சமம். இந்த அடிப்படையில், வெப்ப சமநிலை சமன்பாடு எழுதப்பட்டது.

ஒரு உதாரணத்தைப் பார்ப்போம்.

நிறை m 1 கொண்ட ஒரு உடல், அதன் வெப்பத் திறன் c 1, வெப்பநிலை T 1 மற்றும் நிறை m 2 கொண்ட ஒரு உடல், இதன் வெப்ப திறன் c 2, வெப்பநிலை T 2 உள்ளது. மேலும், T2 ஐ விட T1 அதிகமாக உள்ளது. இந்த உடல்கள் தொடர்பு கொள்ளப்படுகின்றன. ஒரு குளிர் உடல் (m 2) வெப்பமடையத் தொடங்குகிறது, மேலும் சூடான உடல் (m 1) குளிர்விக்கத் தொடங்குகிறது என்று அனுபவம் காட்டுகிறது. சூடான உடலின் உள் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி குளிர்ச்சியாக மாற்றப்பட்டு, வெப்பநிலை சமமாக இருக்கும் என்று இது அறிவுறுத்துகிறது. இறுதி ஒட்டுமொத்த வெப்பநிலையை θ ஆல் குறிப்போம்.

வெப்பமான உடலில் இருந்து குளிர்ந்த உடலுக்கு மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு

கே மாற்றப்பட்டது. = c 1 மீ 1 (டி 1 – θ )

குளிர்ந்த உடலால் சூடான ஒன்றிலிருந்து பெறும் வெப்பத்தின் அளவு

கே பெற்றது. = c 2 மீ 2 (θ – டி 2 )

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தின் படி கே மாற்றப்பட்டது. = கே பெற்றது., அதாவது

c 1 மீ 1 (டி 1 – θ )= c 2 மீ 2 (θ – டி 2 )

அடைப்புக்குறிகளைத் திறந்து மொத்த நிலையான வெப்பநிலை θ இன் மதிப்பை வெளிப்படுத்துவோம்.

வெப்பநிலை மதிப்பு θ in இந்த வழக்கில்நாம் அதை கெல்வின்களில் பெறுகிறோம்.

இருப்பினும், எக்ஸ்ப்ரெஷன்களில் Q கடந்துவிட்டதால்.

மற்றும் கே பெறப்பட்டது. இரண்டு வெப்பநிலைகளுக்கு இடையிலான வித்தியாசம், அது கெல்வின் மற்றும் டிகிரி செல்சியஸ் இரண்டிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், பின்னர் கணக்கீடு டிகிரி செல்சியஸில் மேற்கொள்ளப்படலாம். பிறகு

இந்த வழக்கில், டிகிரி செல்சியஸில் θ வெப்பநிலை மதிப்பைப் பெறுகிறோம்.

வெப்பக் கடத்துத்திறன் விளைவாக வெப்பநிலை சமன்பாடு என்பது மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் வெப்ப குழப்பமான இயக்கத்தின் செயல்பாட்டில் மோதலின் போது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே இயக்க ஆற்றல் பரிமாற்றம் என விளக்கப்படுகிறது.

இந்த உதாரணத்தை ஒரு வரைபடத்துடன் விளக்கலாம்.

நாம் ஏற்கனவே அறிந்தபடி, உடலின் உள் ஆற்றல் வேலை செய்யும் போது மற்றும் வெப்ப பரிமாற்றத்தின் மூலம் (வேலை செய்யாமல்) மாறலாம். வேலை மற்றும் வெப்பத்தின் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், அமைப்பின் உள் ஆற்றலை மாற்றும் செயல்முறையை வேலை தீர்மானிக்கிறது, இது ஒரு வகையிலிருந்து மற்றொரு ஆற்றலை மாற்றுகிறது., ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொரு உடலுக்கு ஆற்றல் பரிமாற்றம் காரணமாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது வெப்ப கடத்துத்திறன், கதிர்வீச்சு, அல்லது வெப்பச்சலனம்.

வெப்ப பரிமாற்றத்தின் போது உடல் இழக்கும் அல்லது பெறும் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது வெப்ப அளவு.

வெப்பத்தின் அளவைக் கணக்கிடும்போது, ​​எந்த அளவுகள் அதை பாதிக்கின்றன என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்ள வேண்டும்.

இரண்டு ஒத்த பர்னர்களைப் பயன்படுத்தி இரண்டு பாத்திரங்களை சூடாக்குவோம். ஒரு பாத்திரத்தில் 1 கிலோ தண்ணீர் உள்ளது, மற்றொன்று 2 கிலோ உள்ளது. இரண்டு பாத்திரங்களிலும் உள்ள நீரின் வெப்பநிலை ஆரம்பத்தில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். அதே நேரத்தில், ஒரு பாத்திரத்தில் உள்ள நீர் வேகமாக வெப்பமடைவதை நாம் காணலாம், இருப்பினும் இரண்டு பாத்திரங்களும் சம அளவு வெப்பத்தைப் பெறுகின்றன.

இவ்வாறு, நாம் முடிக்கிறோம்: அதிக நிறை கொடுக்கப்பட்ட உடல், அதன் வெப்பநிலையை அதே அளவு டிகிரிகளால் குறைக்க அல்லது அதிகரிக்க அதிக வெப்பம் செலவிடப்பட வேண்டும்.

ஒரு உடல் குளிர்ச்சியடையும் போது, ​​அது அண்டைப் பொருட்களுக்கு அதிக அளவு வெப்பத்தை அளிக்கிறது, அதன் நிறை அதிகமாகும்.

50 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஒரு முழு கெட்டி நீரை சூடாக்க வேண்டும் என்றால், அதே அளவு தண்ணீரைக் கொண்ட ஒரு கெட்டியை சூடாக்குவதை விட இந்த செயலில் குறைந்த நேரத்தை செலவிடுவோம், ஆனால் 100 டிகிரி செல்சியஸ் மட்டுமே. வழக்கு எண் ஒன்று, இரண்டாவது வழக்கில் விட குறைவான வெப்பம் தண்ணீருக்கு வழங்கப்படும்.

எனவே, வெப்பத்திற்கு தேவையான வெப்பத்தின் அளவு நேரடியாக சார்ந்துள்ளது எத்தனை டிகிரிஉடல் சூடாக முடியும். நாம் முடிவு செய்யலாம்: வெப்பத்தின் அளவு நேரடியாக உடல் வெப்பநிலையில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது.

ஆனால் தண்ணீரைச் சூடாக்கத் தேவையான வெப்பத்தின் அளவைத் தீர்மானிக்க முடியுமா, ஆனால் வேறு ஏதேனும் பொருள், எண்ணெய், ஈயம் அல்லது இரும்பு?

ஒரு பாத்திரத்தை தண்ணீரில் நிரப்பவும், மற்றொன்றில் தாவர எண்ணெயை நிரப்பவும். நீர் மற்றும் எண்ணெய் நிறை சமம். இரண்டு பாத்திரங்களையும் ஒரே மாதிரியான பர்னர்களில் சமமாக சூடாக்குவோம். தாவர எண்ணெய் மற்றும் தண்ணீரின் சம ஆரம்ப வெப்பநிலையில் பரிசோதனையைத் தொடங்குவோம். ஐந்து நிமிடங்களுக்குப் பிறகு, சூடான எண்ணெய் மற்றும் நீரின் வெப்பநிலையை அளந்த பிறகு, எண்ணெயின் வெப்பநிலை நீரின் வெப்பநிலையை விட அதிகமாக இருப்பதைக் கவனிப்போம், இருப்பினும் இரண்டு திரவங்களும் ஒரே அளவு வெப்பத்தைப் பெற்றன.

தெளிவான முடிவு: சூடான போது சம நிறைஅதே வெப்பநிலையில் எண்ணெய் மற்றும் தண்ணீர் தேவை வெவ்வேறு அளவுகள்வெப்பம்.

நாம் உடனடியாக மற்றொரு முடிவை எடுக்கிறோம்: ஒரு உடலை சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு நேரடியாக உடலைக் கொண்டிருக்கும் பொருளைப் பொறுத்தது (பொருளின் வகை).

எனவே, ஒரு உடலை சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு (அல்லது குளிர்விக்கும்போது வெளியிடப்படும்) நேரடியாக உடலின் நிறை, அதன் வெப்பநிலையின் மாறுபாடு மற்றும் பொருளின் வகையைப் பொறுத்தது.

வெப்பத்தின் அளவு மற்றவற்றைப் போலவே Q என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது பல்வேறு வகையானஆற்றல், வெப்பத்தின் அளவு ஜூல்ஸ் (J) அல்லது கிலோஜூல்ஸ் (kJ) இல் அளவிடப்படுகிறது.

1 kJ = 1000 J

இருப்பினும், இயற்பியலில் ஆற்றல் என்ற கருத்து தோன்றுவதற்கு முன்பே விஞ்ஞானிகள் வெப்பத்தின் அளவை அளவிடத் தொடங்கினர் என்பதை வரலாறு காட்டுகிறது. அந்த நேரத்தில், வெப்பத்தின் அளவை அளவிட ஒரு சிறப்பு அலகு உருவாக்கப்பட்டது - கலோரி (கலோரி) அல்லது கிலோகலோரி (கிலோகலோரி). இந்த வார்த்தைக்கு லத்தீன் வேர்கள் உள்ளன, கலோரி - வெப்பம்.

1 கிலோகலோரி = 1000 கலோரி

கலோரிகள்- இது 1 கிராம் தண்ணீரை 1 டிகிரி செல்சியஸால் சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு

1 கலோரி = 4.19 ஜே ≈ 4.2 ஜே

1 kcal = 4190 J ≈ 4200 J ≈ 4.2 kJ

இன்னும் கேள்விகள் உள்ளதா? உங்கள் வீட்டுப்பாடத்தை எப்படி செய்வது என்று தெரியவில்லையா?
ஆசிரியரின் உதவியைப் பெற, பதிவு செய்யவும்.
முதல் பாடம் இலவசம்!

இணையதளத்தில், உள்ளடக்கத்தை முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ நகலெடுக்கும்போது, ​​மூலத்திற்கான இணைப்பு தேவை.