வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் நீராவியின் வெப்ப திறன். நீரின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன், அல்லது நாம் ஏன் அப்படி இருக்கிறோம்

இன்று நாம் வெப்ப திறன் என்ன (தண்ணீர் உட்பட), அது என்ன வகைகளில் வருகிறது, இந்த இயற்பியல் சொல் எங்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பற்றி பேசுவோம். இந்த மதிப்பின் மதிப்பு நீர் மற்றும் நீராவிக்கு எவ்வளவு பயனுள்ளதாக இருக்கும், அதை நீங்கள் ஏன் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும் மற்றும் அது நம் அன்றாட வாழ்க்கையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதையும் நாங்கள் காண்பிப்போம்.

வெப்ப திறன் கருத்து

இது உடல் அளவுஇது வெளி உலகத்திலும் அறிவியலிலும் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது, முதலில் நாம் அதைப் பற்றி பேச வேண்டும். முதல் வரையறைக்கு, வாசகருக்கு குறைந்தபட்சம் வேறுபாடுகளில் ஏதேனும் தயார்நிலை இருக்க வேண்டும். எனவே, ஒரு உடலின் வெப்ப திறன் என்பது இயற்பியலில் எல்லையற்ற அளவு வெப்பத்தின் அதிகரிப்புகளின் விகிதத்துடன் தொடர்புடைய அளவற்ற வெப்பநிலையின் விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

வெப்ப அளவு

வெப்பநிலை என்றால் என்ன என்பது கிட்டத்தட்ட அனைவருக்கும் புரியும், ஒரு வழி அல்லது வேறு. "வெப்பத்தின் அளவு" என்பது ஒரு சொற்றொடர் மட்டுமல்ல, சுற்றுச்சூழலுக்கு ஈடாக ஒரு உடல் இழக்கும் அல்லது பெறும் ஆற்றலைக் குறிக்கும் சொல் என்பதை நினைவில் கொள்வோம். இந்த மதிப்பு கலோரிகளில் அளவிடப்படுகிறது. இந்த அலகு டயட்டில் இருக்கும் அனைத்து பெண்களுக்கும் தெரிந்திருக்கும். அன்புள்ள பெண்களே, நீங்கள் டிரெட்மில்லில் எதை எரிக்கிறீர்கள் மற்றும் நீங்கள் உண்ணும் ஒவ்வொரு உணவிற்கும் (அல்லது உங்கள் தட்டில் விட்டு) மதிப்பு என்ன என்பது இப்போது உங்களுக்குத் தெரியும். இதனால், வெப்பநிலை மாறுகின்ற எந்த உடலும் வெப்பத்தின் அளவு அதிகரிப்பு அல்லது குறைவை அனுபவிக்கிறது. இந்த அளவுகளின் விகிதம் வெப்ப திறன் ஆகும்.

வெப்ப திறன் பயன்பாடு

இருப்பினும், நாம் பரிசீலிக்கும் இயற்பியல் கருத்தின் கடுமையான வரையறை அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்று மேலே சொன்னோம் அன்றாட வாழ்க்கை. பள்ளியில் இயற்பியலை விரும்பாதவர்கள் இப்போது குழப்பமடைந்திருக்கலாம். நாங்கள் இரகசியத்தின் முக்காடு தூக்கி, குழாய் மற்றும் வெப்பமூட்டும் குழாய்களில் சூடான (மற்றும் குளிர்ந்த) நீர் வெப்ப திறன் கணக்கீடுகளுக்கு மட்டுமே நன்றி என்று உங்களுக்குச் சொல்வோம்.

நீச்சல் பருவத்தை ஏற்கனவே திறக்க முடியுமா அல்லது இப்போது கரையில் தங்குவது மதிப்புள்ளதா என்பதை தீர்மானிக்கும் வானிலை நிலைமைகள், இந்த மதிப்பையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கின்றன. வெப்பமாக்கல் அல்லது குளிரூட்டலுடன் (எண்ணெய் ரேடியேட்டர், குளிர்சாதன பெட்டி) தொடர்புடைய எந்தவொரு சாதனமும், உணவைத் தயாரிக்கும் போது அனைத்து ஆற்றல் செலவுகளும் (உதாரணமாக, ஒரு ஓட்டலில்) அல்லது தெருவில் உள்ள சாஃப்ட் சர்வ் ஐஸ்கிரீம் இந்த கணக்கீடுகளால் பாதிக்கப்படுகிறது. எப்படி புரிந்து கொள்ள முடியும் பற்றி பேசுகிறோம்நீரின் வெப்ப திறன் போன்ற ஒரு அளவு பற்றி. இது விற்பனையாளர்கள் மற்றும் சாதாரண நுகர்வோரால் செய்யப்படுகிறது என்று கருதுவது முட்டாள்தனமானது, ஆனால் பொறியாளர்கள், வடிவமைப்பாளர்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்கள் எல்லாவற்றையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு பொருத்தமான அளவுருக்களை வைத்தனர். வீட்டு உபகரணங்கள். இருப்பினும், வெப்ப திறன் கணக்கீடுகள் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: ஹைட்ராலிக் விசையாழிகள் மற்றும் சிமென்ட் உற்பத்தியில், விமானம் அல்லது ரயில்வேக்கான உலோகக் கலவைகளைச் சோதிப்பதில், கட்டுமானம், உருகுதல் மற்றும் குளிரூட்டல் ஆகியவற்றில். விண்வெளி ஆய்வு கூட இந்த மதிப்பைக் கொண்ட சூத்திரங்களை நம்பியுள்ளது.

வெப்ப திறன் வகைகள்

எனவே, அனைத்திலும் நடைமுறை பயன்பாடுகள்உறவினர் அல்லது குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் பயன்படுத்த. இது ஒரு பொருளின் ஒரு யூனிட் அளவை ஒரு டிகிரிக்கு வெப்பப்படுத்த தேவையான வெப்பத்தின் அளவு (குறிப்பு, எண்ணற்ற மதிப்புகள் இல்லை) என வரையறுக்கப்படுகிறது. கெல்வின் மற்றும் செல்சியஸ் அளவுகோல்களில் உள்ள டிகிரி ஒன்றுதான், ஆனால் இயற்பியலில் இந்த மதிப்பை முதல் அலகுகளில் அழைப்பது வழக்கம். ஒரு பொருளின் அளவின் அலகு எவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்து, நிறை, அளவு மற்றும் மோலார் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்கள் வேறுபடுகின்றன. ஒரு மோல் என்பது சுமார் ஆறு முதல் பத்து முதல் இருபத்தி மூன்றாவது சக்தி மூலக்கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் அளவு என்பதை நினைவில் கொள்க. பணியைப் பொறுத்து, இயற்பியலில் அவற்றின் பெயர் வேறுபட்டது. வெகுஜன வெப்ப திறன் C என குறிப்பிடப்படுகிறது மற்றும் J/kg*K இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, அளவு வெப்ப திறன் C` (J/m 3 *K), மோலார் வெப்ப திறன் C μ (J/mol*K).

சிறந்த வாயு

ஒரு சிறந்த வாயுவின் பிரச்சனை தீர்க்கப்படுகிறது என்றால், அதற்கான வெளிப்பாடு வேறுபட்டது. உண்மையில் இல்லாத இந்த பொருளில், அணுக்கள் (அல்லது மூலக்கூறுகள்) ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்ளாது என்பதை உங்களுக்கு நினைவூட்டுவோம். இந்த தரம்ஒரு சிறந்த வாயுவின் எந்தவொரு பண்புகளையும் தீவிரமாக மாற்றுகிறது. எனவே, கணக்கீடுகளுக்கான பாரம்பரிய அணுகுமுறைகள் விரும்பிய முடிவைக் கொடுக்காது. ஒரு உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்களை விவரிக்க ஒரு மாதிரியாக ஒரு சிறந்த வாயு தேவைப்படுகிறது. அதன் வெப்பத் திறன் அது இயற்றப்பட்ட துகள்களின் சுதந்திரத்தின் டிகிரி எண்ணிக்கை என வரையறுக்கப்படுகிறது.

உடல் நிலை

ஒரு பொருளுக்கு எல்லா உடல் குணாதிசயங்களும் எல்லா நிலைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்று தோன்றுகிறது. ஆனால் அது உண்மையல்ல. திரட்டுதலின் மற்றொரு நிலைக்கு மாறும்போது (பனி உருகும் மற்றும் உறைதல், ஆவியாதல் அல்லது உருகிய அலுமினியம் திடப்படுத்துதல்), இந்த மதிப்பு திடீரென மாறுகிறது. இதனால், நீர் மற்றும் நீராவியின் வெப்ப திறன் வேறுபட்டது. நாம் கீழே பார்ப்பது போல், குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த வேறுபாடு இந்த பொருளின் திரவ மற்றும் வாயு கூறுகளின் பயன்பாட்டை பெரிதும் பாதிக்கிறது.

வெப்பம் மற்றும் வெப்ப திறன்

வாசகர் ஏற்கனவே கவனித்தபடி, பெரும்பாலும் உண்மையான உலகம்நீரின் வெப்ப திறன் தோன்றும். அவள் வாழ்க்கையின் ஆதாரம், அவள் இல்லாமல் நம் இருப்பு சாத்தியமற்றது. ஒரு நபருக்கு அது தேவை. எனவே, பண்டைய காலங்களிலிருந்து இன்றுவரை, வீடுகள் மற்றும் தொழிற்சாலைகள் அல்லது வயல்களுக்கு தண்ணீரை வழங்குவது எப்போதும் சவாலாக உள்ளது. உள்ள நாடுகளுக்கு நல்லது ஆண்டு முழுவதும்நேர்மறை வெப்பநிலை. பண்டைய ரோமானியர்கள் இந்த மதிப்புமிக்க வளத்தை தங்கள் நகரங்களுக்கு வழங்குவதற்காக நீர்வழிகளை உருவாக்கினர். ஆனால் குளிர்காலம் இருக்கும் இடத்தில், இந்த முறை பொருத்தமானதாக இருக்காது. ஐஸ், அறியப்பட்டபடி, தண்ணீரை விட பெரிய குறிப்பிட்ட அளவைக் கொண்டுள்ளது. இதன் பொருள் குழாய்களில் உறைந்திருக்கும் போது, ​​அது விரிவாக்கம் காரணமாக அவற்றை அழிக்கிறது. இதனால், பொறியாளர்கள் முன் மத்திய வெப்பமூட்டும்மற்றும் விநியோக சூடான மற்றும் குளிர்ந்த நீர்இதை எப்படி தவிர்ப்பது என்பதுதான் வீட்டில் உள்ள சவால்.

நீரின் வெப்ப திறன், குழாய்களின் நீளத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, கொதிகலன்களை சூடாக்க வேண்டிய தேவையான வெப்பநிலையைக் கொடுக்கும். இருப்பினும், நமது குளிர்காலம் மிகவும் குளிராக இருக்கும். மேலும் நூறு டிகிரி செல்சியஸில், கொதிநிலை ஏற்கனவே ஏற்படுகிறது. இந்த சூழ்நிலையில், நீராவியின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் மீட்புக்கு வருகிறது. மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, திரட்டலின் நிலை இந்த மதிப்பை மாற்றுகிறது. சரி, நம் வீடுகளுக்கு வெப்பத்தைக் கொண்டுவரும் கொதிகலன்கள் அதிக வெப்பமான நீராவியைக் கொண்டிருக்கின்றன. இது அதிக வெப்பநிலையைக் கொண்டிருப்பதால், அது நம்பமுடியாத அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, எனவே கொதிகலன்கள் மற்றும் அவற்றிற்கு வழிவகுக்கும் குழாய்கள் மிகவும் நீடித்ததாக இருக்க வேண்டும். IN இந்த வழக்கில்ஒரு சிறிய துளை, மிக சிறிய கசிவு கூட வெடிப்புக்கு வழிவகுக்கும். நீரின் வெப்பத் திறன் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது, மற்றும் நேரியல் அல்ல. அதாவது, இருபது முதல் முப்பது டிகிரி வரை சூடாக்குவதற்கு, நூற்று ஐம்பது முதல் நூற்று அறுபது வரையிலான ஆற்றல் தேவைப்படும்.

தண்ணீரை சூடாக்கும் எந்தவொரு செயல்களுக்கும், இது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும், குறிப்பாக நாம் பெரிய தொகுதிகளைப் பற்றி பேசினால். நீராவியின் வெப்பத் திறன், அதன் பல பண்புகளைப் போலவே, அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது. திரவ நிலையின் அதே வெப்பநிலையில், வாயு நிலை கிட்டத்தட்ட நான்கு மடங்கு குறைவான வெப்ப திறன் கொண்டது.

தண்ணீரை சூடாக்குவது ஏன் அவசியம் மற்றும் வெப்பத் திறனின் அளவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது அவசியம் என்பதற்கான பல எடுத்துக்காட்டுகளை மேலே கொடுத்தோம். இருப்பினும், கிரகத்தின் கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து வளங்களிலும், இந்த திரவம் போதுமானதாக உள்ளது என்பதை நாங்கள் இன்னும் சொல்லவில்லை உயர் விகிதம்வெப்பத்திற்கான ஆற்றல் செலவுகள். இந்த சொத்து பெரும்பாலும் குளிர்விக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நீரின் வெப்பத் திறன் அதிகமாக இருப்பதால், அதிகப்படியான ஆற்றலைத் திறம்பட விரைவாக உறிஞ்சிவிடும். இது உற்பத்தியில், உயர் தொழில்நுட்ப உபகரணங்களில் (உதாரணமாக, லேசர்களில்) பயன்படுத்தப்படுகிறது. மற்றும் வீட்டில் நாம் ஒருவேளை அது மிகவும் தெரியும் பயனுள்ள வழிகுளிர்ந்த வேகவைத்த முட்டைகள் அல்லது ஒரு சூடான வறுக்கப்படுகிறது பான் - குளிர் இயங்கும் குழாய் கீழ் துவைக்க.

அணு அணு உலைகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பொதுவாக நீரின் அதிக வெப்பத் திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டது. வெப்ப மண்டலம், பெயர் குறிப்பிடுவது போல, நம்பமுடியாத உயர் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது. தன்னை வெப்பமாக்குவதன் மூலம், நீர் அமைப்பை குளிர்விக்கிறது, எதிர்வினை கட்டுப்பாட்டை மீறுவதைத் தடுக்கிறது. இதனால், நாம் தேவையான மின்சாரத்தைப் பெறுகிறோம் (சூடான நீராவி விசையாழிகளை சுழற்றுகிறது), மேலும் பேரழிவு ஏற்படாது.

இந்த சிறு கட்டுரையில், நமது கிரகத்திற்கான தண்ணீரின் மிக முக்கியமான பண்புகளில் ஒன்றை சுருக்கமாக கருதுவோம் வெப்ப திறன்.

நீரின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன்

செய்வோம் சுருக்கமான விளக்கம்இந்த சொல்:

வெப்ப திறன்ஒரு பொருள் என்பது வெப்பத்தைக் குவிக்கும் திறன் ஆகும். இந்த மதிப்பு 1 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பமடையும் போது உறிஞ்சப்படும் வெப்பத்தின் அளவைக் கொண்டு அளவிடப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நீரின் வெப்பத் திறன் 1 cal/g, அல்லது 4.2 J/g, மற்றும் மண்ணின் வெப்பத் திறன் 14.5-15.5°C (மண் வகையைப் பொறுத்து) 0.5 முதல் 0.6 cal (2 .1-2.5) வரை இருக்கும். J) ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு மற்றும் 0.2 முதல் 0.5 கலோரி (அல்லது 0.8-2.1 J) ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு (கிராம்கள்).

நீரின் வெப்ப திறன் நம் வாழ்வின் பல அம்சங்களில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஆனால் இந்த பொருளில் அதன் உருவாக்கத்தில் அதன் பங்கில் கவனம் செலுத்துவோம். வெப்பநிலை ஆட்சிநமது கிரகத்தின், அதாவது...

நீரின் வெப்ப திறன் மற்றும் பூமியின் காலநிலை

வெப்ப திறன்நீர் அதன் முழுமையான மதிப்பில் மிகவும் பெரியது. மேலே உள்ள வரையறையிலிருந்து, இது நமது கிரகத்தின் மண்ணின் வெப்பத் திறனைக் கணிசமாக மீறுகிறது என்பதைக் காண்கிறோம். வெப்பத் திறனில் உள்ள இந்த வேறுபாடு காரணமாக, உலகப் பெருங்கடல்களின் நீருடன் ஒப்பிடுகையில், மண் மிக வேகமாக வெப்பமடைகிறது, அதன்படி, வேகமாக குளிர்ச்சியடைகிறது. அதிக மந்தமான பெருங்கடல்களுக்கு நன்றி, பூமியின் தினசரி மற்றும் பருவகால வெப்பநிலையில் ஏற்ற இறக்கங்கள் பெருங்கடல்கள் மற்றும் கடல்கள் இல்லாத நிலையில் இருக்கும் அளவுக்கு பெரியதாக இல்லை. அதாவது, குளிர்ந்த பருவத்தில், தண்ணீர் பூமியை வெப்பமாக்குகிறது, மற்றும் சூடான பருவத்தில் அது குளிர்ச்சியடைகிறது. இயற்கையாகவே, கடலோரப் பகுதிகளில் இந்த செல்வாக்கு மிகவும் கவனிக்கப்படுகிறது, ஆனால் உலகளாவிய சராசரி அடிப்படையில் இது முழு கிரகத்தையும் பாதிக்கிறது.

இயற்கையாகவே, தினசரி மற்றும் பருவகால வெப்பநிலையில் ஏற்ற இறக்கங்கள் பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன, ஆனால் நீர் மிக முக்கியமான ஒன்றாகும்.

தினசரி மற்றும் பருவகால வெப்பநிலையில் ஏற்ற இறக்கங்களின் வீச்சு அதிகரிப்பு நம்மைச் சுற்றியுள்ள உலகத்தை தீவிரமாக மாற்றும்.

உதாரணமாக, எல்லோரும் நன்றாக இருக்கிறார்கள் அறியப்பட்ட உண்மை- கூர்மையான வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களின் போது கல் அதன் வலிமையை இழந்து உடையக்கூடியதாக மாறும். வெளிப்படையாக, நாமே "ஓரளவு" வித்தியாசமாக இருப்போம். குறைந்தபட்சம், நம் உடலின் இயற்பியல் அளவுருக்கள் வித்தியாசமாக இருக்கும்.

நீரின் வெப்பத் திறனின் முரண்பாடான பண்புகள்

நீரின் வெப்பத் திறன் முரண்பாடான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. நீரின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​இந்த இயக்கவியல் 37 டிகிரி செல்சியஸ் வரை நீடிக்கிறது, வெப்ப திறன் அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது.

இந்த உண்மை ஒரு சுவாரஸ்யமான அறிக்கையைக் கொண்டுள்ளது. ஒப்பீட்டளவில் பேசுகையில், இயற்கையானது, நீரின் நபரில், 37 ° C ஐ மனித உடலுக்கு மிகவும் வசதியான வெப்பநிலையாக நிர்ணயித்துள்ளது, நிச்சயமாக, மற்ற அனைத்து காரணிகளும் கவனிக்கப்படுகின்றன. எந்த வெப்பநிலை மாற்ற இயக்கவியலுக்கும் சூழல்நீர் வெப்பநிலை 37 ° C ஆக இருக்கும்.

நீர் மிகவும் அற்புதமான பொருட்களில் ஒன்றாகும். அதன் பரவலான மற்றும் பரவலான பயன்பாடு இருந்தபோதிலும், இது இயற்கையின் உண்மையான மர்மம். ஆக்ஸிஜன் சேர்மங்களில் ஒன்றாக இருப்பதால், நீர், உறைதல், ஆவியாதல் வெப்பம் போன்ற மிகக் குறைந்த பண்புகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது. ஆனால் இது நடக்காது. எல்லாவற்றையும் மீறி நீரின் வெப்பத் திறன் மட்டும் மிக அதிகமாக உள்ளது.

நீர் ஒரு பெரிய அளவு வெப்பத்தை உறிஞ்சும் திறன் கொண்டது, நடைமுறையில் வெப்பமடையாது - இது தான் உடல் அம்சம். நீர் மணலின் வெப்பத் திறனை விட சுமார் ஐந்து மடங்கு அதிகமாகவும், இரும்பை விட பத்து மடங்கு அதிகமாகவும் உள்ளது. எனவே, நீர் ஒரு இயற்கை குளிரூட்டியாகும். குவிக்கும் அதன் திறன் பெரிய எண்ஆற்றல் பூமியின் மேற்பரப்பில் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களை மென்மையாக்குகிறது மற்றும் முழு கிரகம் முழுவதும் வெப்ப ஆட்சியை ஒழுங்குபடுத்துகிறது, மேலும் இது ஆண்டின் நேரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் நடக்கும்.

தண்ணீரின் இந்த தனித்துவமான பண்பு அதை தொழில்துறையிலும் வீட்டிலும் குளிரூட்டியாக பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, தண்ணீர் பரவலாகக் கிடைக்கும் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் மலிவான மூலப்பொருளாகும்.

வெப்ப திறன் என்றால் என்ன? தெர்மோடைனமிக்ஸின் போக்கில் இருந்து அறியப்பட்டபடி, வெப்ப பரிமாற்றம் எப்போதும் வெப்பத்திலிருந்து குளிர்ந்த உடலுக்கு ஏற்படுகிறது. இந்த வழக்கில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை மாற்றுவதைப் பற்றி நாங்கள் பேசுகிறோம், மேலும் இரு உடல்களின் வெப்பநிலை, அவற்றின் மாநிலத்தின் சிறப்பியல்பு, இந்த பரிமாற்றத்தின் திசையைக் காட்டுகிறது. தண்ணீருடன் உலோக உடலின் செயல்பாட்டில் சம நிறைஅதே ஆரம்ப வெப்பநிலையில், உலோகம் அதன் வெப்பநிலையை தண்ணீரை விட பல மடங்கு அதிகமாக மாற்றுகிறது.

வெப்ப இயக்கவியலின் அடிப்படை அறிக்கையை நாம் எடுத்துக் கொண்டால் - இரண்டு உடல்கள் (மற்றவற்றிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டவை), வெப்ப பரிமாற்றத்தின் போது ஒன்று வெளியேறுகிறது, மற்றொன்று சம அளவு வெப்பத்தைப் பெறுகிறது, உலோகமும் நீரும் முற்றிலும் வேறுபட்ட வெப்பத்தைக் கொண்டுள்ளன என்பது தெளிவாகிறது. திறன்கள்.

எனவே, நீரின் வெப்பத் திறன் (அதே போல் எந்தப் பொருளின்) என்பது ஒரு யூனிட் வெப்பநிலைக்கு குளிர்விக்கும் போது (சூடாக்கும்) கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் திறனைக் குறிக்கும் ஒரு குறிகாட்டியாகும்.

ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன் இந்த பொருளின் (1 கிலோகிராம்) ஒரு யூனிட்டை 1 டிகிரிக்கு வெப்பப்படுத்த தேவையான வெப்பத்தின் அளவு.

ஒரு உடலால் வெளியிடப்படும் அல்லது உறிஞ்சப்படும் வெப்பத்தின் அளவு குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன், நிறை மற்றும் வெப்பநிலை வேறுபாட்டின் தயாரிப்புக்கு சமம். இது கலோரிகளில் அளவிடப்படுகிறது. ஒரு கலோரி என்பது 1 கிராம் தண்ணீரை 1 டிகிரிக்கு சூடாக்க போதுமான வெப்பத்தின் அளவு. ஒப்பிடுகையில்: காற்றின் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன் 0.24 கலோரி/g ∙°C, அலுமினியம் - 0.22, இரும்பு - 0.11, பாதரசம் - 0.03.

நீரின் வெப்பத் திறன் நிலையானது அல்ல. 0 முதல் 40 டிகிரி வரை வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன், அது சிறிது குறைகிறது (1.0074 முதல் 0.9980 வரை), மற்ற அனைத்து பொருட்களுக்கும் இந்த பண்பு வெப்பமூட்டும் செயல்பாட்டின் போது அதிகரிக்கிறது. கூடுதலாக, இது அதிகரிக்கும் அழுத்தம் (ஆழத்தில்) குறைக்கலாம்.

உங்களுக்குத் தெரியும், நீர் மூன்று திரட்டல் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது - திரவ, திட (பனி) மற்றும் வாயு (நீராவி). அதே நேரத்தில், பனியின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் தண்ணீரை விட சுமார் 2 மடங்கு குறைவாக உள்ளது. நீர் மற்றும் பிற பொருட்களுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு இதுவாகும், இதன் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் திட மற்றும் உருகிய நிலைகளில் மாறாது. என்ன ரகசியம்?

உண்மை என்னவென்றால், பனி ஒரு படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது சூடாகும்போது உடனடியாக சரிந்துவிடாது. நீர் அசோசியேட்ஸ் எனப்படும் பல மூலக்கூறுகளைக் கொண்ட சிறிய பனித் துகள்களைக் கொண்டுள்ளது. தண்ணீரை சூடாக்கும்போது, ​​​​அதன் ஒரு பகுதி இந்த அமைப்புகளில் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை அழிக்க செலவிடப்படுகிறது. இது வழக்கத்திற்கு மாறாக நீரின் அதிக வெப்பத் திறனை விளக்குகிறது. நீர் நீராவியாக மாறும்போது மட்டுமே அதன் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள பிணைப்புகள் முற்றிலும் அழிக்கப்படுகின்றன.

குறிப்பிட்ட வெப்பம் 100° C வெப்பநிலையில், 0° C இல் உள்ள பனிக்கட்டியிலிருந்து கிட்டத்தட்ட வேறுபட்டதல்ல. இது மீண்டும் சரியான தன்மையை உறுதிப்படுத்துகிறது இந்த விளக்கம். நீராவியின் வெப்பத் திறன், பனிக்கட்டியின் வெப்பத் திறன் போன்றது, தற்போது தண்ணீரை விட நன்றாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, இது குறித்து விஞ்ஞானிகள் இன்னும் ஒருமித்த கருத்தை எட்டவில்லை.

என்டல்பிகுறிக்கும் ஒரு பொருளின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்பு ஆற்றல் நிலை, அதன் மூலக்கூறு அமைப்பில் பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதன் பொருள் என்னவென்றால், ஒரு பொருளின் அடிப்படையில் ஆற்றல் இருந்தாலும், அது அனைத்தையும் வெப்பமாக மாற்ற முடியாது. உள் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி எப்போதும் பொருளில் இருக்கும்மற்றும் அதன் மூலக்கூறு கட்டமைப்பை பராமரிக்கிறது. அதன் வெப்பநிலை சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை நெருங்கும் போது சில பொருள்களை அணுக முடியாது. எனவே, என்டல்பிஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் வெப்பமாக மாற்றப்படும் ஆற்றலின் அளவு. என்டல்பி அலகுகள்- பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகு அல்லது ஆற்றலுக்கான ஜூல் மற்றும் குறிப்பிட்ட ஆற்றலுக்கு Btu/lbm அல்லது J/kg.

என்டல்பி அளவு

ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை அதன் கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையை விட அதிகமாக இருந்தால் அல்லது கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் வாயு நிலையை மாற்றினால், என்டல்பி வெளிப்படுத்தப்படுகிறது நேர்மறை எண். மாறாக, இதற்குக் கீழே உள்ள வெப்பநிலையில், ஒரு பொருளின் என்டல்பி எதிர்மறை எண்ணாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டு மாநிலங்களுக்கிடையே உள்ள ஆற்றல் மட்டங்களில் உள்ள வேறுபாட்டைக் கண்டறிய என்டல்பி கணக்கீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உபகரணங்கள் கட்டமைக்க மற்றும் தீர்மானிக்க இது அவசியம் பயனுள்ள செயல்செயல்முறை.

என்டல்பிஅடிக்கடி வரையறுக்கப்படுகிறது பொருளின் மொத்த ஆற்றல், அது வேலை செய்யும் திறனுடன் (pv) கொடுக்கப்பட்ட நிலையில் அதன் உள் ஆற்றலின் (u) கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருப்பதால். ஆனால் உண்மையில், முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு (-273°C) மேலே கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு பொருளின் மொத்த ஆற்றலை என்டல்பி குறிப்பிடுவதில்லை. எனவே, வரையறுப்பதற்கு பதிலாக என்டல்பிஒரு பொருளின் மொத்த வெப்பமாக, இது வெப்பமாக மாற்றக்கூடிய ஒரு பொருளின் கிடைக்கும் ஆற்றலின் மொத்த அளவு என மிகவும் துல்லியமாக வரையறுக்கப்படுகிறது.
H = U + pV

வெப்பநிலையைப் பொறுத்து செறிவூட்டல் கோட்டில் நீராவியின் தெர்மோபிசிக்கல் பண்புகளை அட்டவணை காட்டுகிறது. நீராவியின் பண்புகள் 0.01 முதல் 370 ° C வரை வெப்பநிலை வரம்பில் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒவ்வொரு வெப்பநிலையும் நீராவி செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் இருக்கும் அழுத்தத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. உதாரணமாக, 200 டிகிரி செல்சியஸ் நீராவி வெப்பநிலையில், அதன் அழுத்தம் 1.555 MPa அல்லது சுமார் 15.3 atm ஆக இருக்கும்.

வெப்பநிலை உயரும்போது நீராவி, வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் நீராவியின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் அதிகரிக்கிறது. நீராவியின் அடர்த்தியும் அதிகரிக்கிறது. சில வகையான வெப்பப் பரிமாற்றிகளில் குளிரூட்டியாக நீராவியைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் சாதகமான விளைவைக் கொண்ட உயர் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன் கொண்ட நீராவி வெப்பமாகவும், கனமாகவும், பிசுபிசுப்பாகவும் மாறும்.

உதாரணமாக, அட்டவணையின்படி, நீராவியின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் சி ப 20 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் அது 1877 ஜே/(கிலோ டிகிரி), மற்றும் 370 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடாக்கப்படும் போது, ​​நீராவியின் வெப்ப திறன் 56520 ஜே/(கிலோ டிகிரி) மதிப்புக்கு அதிகரிக்கிறது.

செறிவூட்டல் கோட்டில் நீராவியின் பின்வரும் தெர்மோபிசிக்கல் பண்புகளை அட்டவணை காட்டுகிறது:

• குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் நீராவி அழுத்தம் ப·10 -5, பா;
• நீராவி அடர்த்தி ρ″ , கிலோ/மீ 3;
• குறிப்பிட்ட (நிறை) என்டல்பி h", kJ/kg;
• ஆர், kJ/kg;
• நீராவியின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் சி ப, kJ/(kg deg);
• வெப்ப கடத்துத்திறன் குணகம் λ·10 2, W/(m deg);
• வெப்ப பரவல் குணகம் a·10 6, மீ 2 / வி;
• மாறும் பாகுத்தன்மை μ·10 6, பா·ஸ்;
• இயக்கவியல் பாகுத்தன்மை ν·10 6, மீ 2 / வி;
• பிராண்டல் எண் Pr.

நீராவியின் குறிப்பிட்ட வெப்பம், என்டல்பி, வெப்பப் பரவல் மற்றும் இயக்கவியல் பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் குறைகிறது. நீராவியின் மாறும் பாகுத்தன்மை மற்றும் பிராண்டல் எண் அதிகரிக்கிறது.

கவனமாக இரு! அட்டவணையில் உள்ள வெப்ப கடத்துத்திறன் 10 2 இன் சக்திக்கு குறிக்கப்படுகிறது. 100 ஆல் வகுக்க மறக்காதீர்கள்! உதாரணமாக, 100 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் நீராவியின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 0.02372 W/(m deg) ஆகும்.

பல்வேறு வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் நீராவியின் வெப்ப கடத்துத்திறன்

0 முதல் 700 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையிலும், 0.1 முதல் 500 ஏடிஎம் வரை அழுத்தத்திலும் நீர் மற்றும் நீராவியின் வெப்ப கடத்துத்திறன் மதிப்புகளை அட்டவணை காட்டுகிறது. வெப்ப கடத்துத்திறன் பரிமாணம் W/(m deg).

அட்டவணையில் உள்ள மதிப்புகளின் கீழ் உள்ள கோடு என்பது நீராவியாக நீராவியாக மாறுவதைக் குறிக்கிறது, அதாவது, கோட்டிற்கு கீழே உள்ள எண்கள் நீராவியைக் குறிக்கின்றன, மேலும் அதற்கு மேலே உள்ளவை தண்ணீரைக் குறிக்கின்றன. அட்டவணையின் படி, அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது குணகம் மற்றும் நீராவியின் மதிப்பு அதிகரிக்கிறது என்பதைக் காணலாம்.

குறிப்பு: அட்டவணையில் உள்ள வெப்ப கடத்துத்திறன் 10 3 இன் சக்திகளில் குறிக்கப்படுகிறது. 1000 ஆல் வகுக்க மறக்காதீர்கள்!

அதிக வெப்பநிலையில் நீராவியின் வெப்ப கடத்துத்திறன்

1400 முதல் 6000 K வெப்பநிலையிலும் 0.1 முதல் 100 atm வரை அழுத்தத்திலும் W/(m deg) பரிமாணத்தில் பிரிந்த நீராவியின் வெப்ப கடத்துத்திறன் மதிப்புகளை அட்டவணை காட்டுகிறது.

அட்டவணையின்படி, அதிக வெப்பநிலையில் நீராவியின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 3000 ... 5000 K பகுதியில் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிகரிக்கிறது. அதிக அழுத்த மதிப்புகளில், அதிகபட்ச வெப்ப கடத்துத்திறன் குணகம் அதிக வெப்பநிலையில் அடையப்படுகிறது.

கவனமாக இரு! அட்டவணையில் உள்ள வெப்ப கடத்துத்திறன் 10 3 இன் சக்திக்கு குறிக்கப்படுகிறது. 1000 ஆல் வகுக்க மறக்காதீர்கள்!