Primer lesson: joto

Joto ni aina ya nishati. Nguvu kubwa ya joto, moto zaidi ni mwili.

Katika somo hili, tutajifunza kuhusu

Tofauti kati ya joto na joto
Joto kama aina ya nishati
Aina za vitu kulingana na uwezo wao wa kufanya nishati ya joto au kupata moto
Ubadilishaji wa nishati ya joto kuwa aina zingine za nishati na kinyume chake
Mtiririko wa joto kutoka joto la juu hadi joto la chini
Ni nini athari tofauti za joto?
Ni nini hufanyika wakati joto linatumiwa kwa hali tofauti za maada - yabisi, vimiminika na gesi?

Hebu tuanze na kuelewa tofauti kati ya joto na joto.

Tofauti kati ya joto na joto

Joto ni aina ya nishati	Joto ni kiwango cha joto au ubaridi wa mwili
Joto ni sababu	Joto ni athari
Ni nishati iliyounganishwa ya molekuli zote zinazohamia ndani ya mwili	Ni kipimo tu cha jinsi molekuli zinavyosonga kwenye mwili. Kadiri molekuli zinavyotetemeka, ndivyo mwili unavyozidi kuwa moto.
Kitengo cha SI cha joto ni Joule (J); vitengo vingine ni kalori (Cal) na kilocalorie (KCal)	SI kitengo cha joto ni Kelvin (K); vitengo vingine ni Selsiasi (°C) na Fahrenheit (°F)

Ubadilishaji wa nishati ya joto kuwa aina zingine za nishati

Nishati ya joto inaweza kubadilishwa kuwa aina zingine za nishati kama nishati ya mitambo, nishati nyepesi na nishati ya umeme.

Injini ya joto hubadilisha nishati ya joto kuwa nishati ya mitambo
Iron moto hubadilisha nishati ya joto kuwa nishati nyepesi

Ubadilishaji wa aina zingine za nishati kuwa nishati ya joto

Mwali wa mshumaa hubadilisha nishati ya kemikali kuwa nishati ya joto
Balbu ya umeme hubadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya joto

Vyanzo vya joto - Jua (chanzo cha asili cha joto), moto, umeme

Aina za dutu

Dutu zinazoweza kuwaka ni vitu vinavyoweza kupata moto kwa urahisi. Mfano LPG, mbao, nyasi, mafuta ya taa, karatasi

Dutu zisizoweza kuwaka ni vitu vinavyostahimili moto. Mfano maji, mchanga, mawe, zege

Kondakta ni vitu ambavyo joto hufanywa kwa urahisi. Kwa mfano fedha, dhahabu, shaba, alumini

Vihami ni vitu ambavyo joto halifanyiki kwa urahisi. Mfano mbao, kioo, nta, mawe, maji, hewa

Halijoto

Joto la mwili ni kipimo cha kiwango cha joto au ubaridi wa mwili huo.

Ni dalili ya kiasi cha joto kilichopo katika mwili.

Mtiririko wa joto

Iwapo vitu viwili vilivyo katika halijoto tofauti vinagusana, joto hutiririka kutoka kwa mwili wa moto hadi kwenye baridi hadi halijoto yao isawazishwe.

Kwa mfano, ili baridi glasi ya maziwa ya moto, kuiweka kwenye maji baridi. Joto hutiririka kutoka kwa maziwa ya moto hadi maji baridi.

Mizani ya joto

Mizani	Imepimwa kama	Kiwango cha chini kabisa (kuganda kwa maji)	Kiwango cha juu (maji ya kuchemsha)	Muda kati ya pointi zilizowekwa umegawanywa katika
Celsius	Shahada ya Selsiasi	0°C	100 °C	Sehemu 100
Fahrenheit	Shahada ya Fahrenheit	32°F	212 °F	180 sehemu
Kelvin	Shahada Kelvin	273 K	373 K	Sehemu 100

Selsiasi hadi Fahrenheit = (°C ×(9/5)) + 32 = °F

Fahrenheit hadi Selsiasi = ((°F – 32 ) × (5/9)) = °C

Selsiasi hadi Kelvin = °C + 272 = K

Wakati kuna vitu viwili katika halijoto tofauti, kile kilicho kwenye joto la juu kitahamisha joto hadi kingine hadi viwe na halijoto sawa.

Wakati zina joto sawa, tunasema ziko katika usawa wa joto.

Madhara ya Joto

Mabadiliko ya halijoto ya mwili: Mwili unapopata joto, halijoto huongezeka na inapopozwa joto hupungua.

Mabadiliko katika umbo la mwili: Urefu, ujazo na eneo la dutu huongezeka wakati joto hutolewa kwake. Hii inajulikana kama upanuzi wa joto.

Mabadiliko ya hali ya jambo:

Mchanganyiko au Kuyeyuka: Mabadiliko thabiti kwa kioevu kwa kunyonya joto kwenye halijoto isiyobadilika. Kwa mfano, barafu ndani ya maji kwa 0 ° C
Kugandisha: Kioevu hubadilika kuwa kigumu kwa kutoa joto kwa halijoto isiyobadilika. Kwa mfano, maji kwenye barafu kwa 0 ° C
Kuchemsha au Kuchemka: Kioevu hubadilika kuwa hali ya mvuke kwa kufyonzwa na joto katika halijoto isiyobadilika. Kwa mfano, maji hubadilika kuwa mvuke ifikapo 100 °C
Condensation: Mvuke hubadilika kuwa hali ya kioevu kwa kutoa joto kwa halijoto isiyobadilika. Kwa mfano, mvuke hubadilika kuwa maji yanayochemka kwa 100 °C
Usablimishaji: Imara hubadilika moja kwa moja kuwa hali ya gesi. Mfano naphthalene au camphor
Uwekaji: Gesi hujilimbikiza kuwa hali dhabiti. Mfano ubadilishaji wa kaboni dioksidi kuwa barafu kavu

Upanuzi wa joto wa Mango

Upanuzi wa mstari - Kuongezeka kwa urefu wa kingo inapokanzwa
Upanuzi wa juujuu - Kuongezeka kwa eneo la kigumu wakati wa kukanza, yaani, kuongezeka kwa urefu na upana wa kigumu
Upanuzi wa ujazo - Kuongezeka kwa kiasi cha kigumu inapokanzwa

Mifano ya tahadhari zilizochukuliwa ili kutunza upanuzi wa joto

Pengo hutolewa na rollers hutumiwa kwenye mwisho mmoja wa daraja
Loops hutolewa katika mabomba ya chuma yanayobeba gesi za moto
Vitalu vya saruji kwa lami na nyuso za barabara huwekwa na mapungufu au viungo kati yao
Mviringo wa chuma hufanywa kidogo kidogo kuliko gurudumu. Mdomo huwashwa moto na kuteleza kwenye gurudumu. Mara moja maji baridi hunyunyizwa juu yake

Upanuzi wa joto katika vinywaji

Vimiminika vingi hupanuka vinapopashwa joto na husinyaa vinapopozwa. Maji, hata hivyo, ni ubaguzi. Kati ya 0°C hadi 4°C maji husinyaa yanapopashwa na zaidi ya 4°C hupanuka, tofauti na vimiminiko vingine vyovyote. Hii inajulikana kama upanuzi usio wa kawaida wa maji. Upanuzi wa kioevu hutegemea hasa asili ya kioevu. Vimiminika tofauti hupanuka kwa viwango tofauti. Thermometer ya kioevu hutumia mali ya upanuzi wa vinywaji.

Upanuzi wa Joto katika Gesi

Gesi hupanua inapokanzwa na mkataba juu ya baridi. Kwa mfano, tairi ya gari iliyojaa hewa vizuri inaweza kupasuka wakati wa siku za kiangazi. Hii ni kutokana na upanuzi wa hewa kama wao kupata joto juu wakati gari kukimbia. Thermometer ya gesi hutumia kanuni ya upanuzi wa gesi inapokanzwa.

joto