Primer lesson: issiqlik

Issiqlik energiya shaklidir. Issiqlik energiyasi qancha ko'p bo'lsa, tana shunchalik issiq bo'ladi.

Ushbu darsda biz bu haqda bilib olamiz

Issiqlik va harorat o'rtasidagi farq
Issiqlik energiya shakli sifatida
Issiqlik energiyasini o'tkazish yoki olov olish qobiliyatiga asoslangan moddalar turlari
Issiqlik energiyasini boshqa energiya turlariga aylantirish va aksincha
Yuqori haroratdan past haroratgacha issiqlik oqimi
Issiqlikning turli ta'siri qanday?
Issiqlik moddalarning turli holatlariga - qattiq, suyuqlik va gazlarga tatbiq etilganda nima sodir bo'ladi?

Keling, issiqlik va harorat o'rtasidagi farqni tushunishdan boshlaylik.

Issiqlik va harorat o'rtasidagi farq

Issiqlik energiya shaklidir	Harorat - bu tananing issiq yoki sovuqlik darajasi
Buning sababi issiqlikdir	Harorat - bu ta'sir
Bu tananing ichida harakatlanadigan barcha molekulalarning umumiy energiyasidir	Bu faqat molekulalarning tanada qanchalik tez harakatlanishining o'lchovidir. Molekulalar qanchalik tez tebransa, tana shunchalik qiziydi.
SI issiqlik birligi Joule (J); boshqa birliklar kaloriya (Kal) va kilokaloriya (KKal)	SI harorat birligi Kelvin (K); boshqa birliklar - Selsiy (°C) va Farengeyt (°F)

Issiqlik energiyasini boshqa energiya turlariga aylantirish

Issiqlik energiyasini mexanik energiya, yorug'lik energiyasi va elektr energiyasi kabi energiyaning boshqa shakllariga aylantirish mumkin.

Issiqlik dvigateli issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi
Issiq temir issiqlik energiyasini yorug'lik energiyasiga aylantiradi

Energiyaning boshqa shakllarini issiqlik energiyasiga aylantirish

Sham olovi kimyoviy energiyani issiqlik energiyasiga aylantiradi
Elektr lampochkasi elektr energiyasini issiqlik energiyasiga aylantiradi

Issiqlik manbalari - quyosh (tabiiy issiqlik manbai), olov, elektr energiyasi

Moddalarning turlari

Yonuvchan moddalar oson yonib ketadigan moddalardir. Masalan, LPG, yog'och, o't, kerosin, qog'oz

Yonuvchan bo'lmagan moddalar yong'inga chidamli bo'lgan moddalardir. Masalan, suv, qum, tosh, beton

Supero'tkazuvchilar - bu issiqlik oson o'tkaziladigan moddalar. Masalan, kumush, oltin, mis, alyuminiy

Izolyatorlar issiqlik oson o'tkazilmaydigan moddalardir. Masalan, yog'och, shisha, mum, tosh, suv, havo

Harorat

Tananing harorati bu tananing issiqligi yoki sovuqligi darajasining o'lchovidir.

Bu tanadagi issiqlik miqdorining ko'rsatkichidir.

Issiqlik oqimi

Har xil haroratdagi ikkita modda aloqada bo'lsa, ularning harorati tenglashtirilgunga qadar issiqlik issiqroq jismdan sovuqroq jismga o'tadi.

Misol uchun, bir stakan issiq sutni sovutish uchun uni sovuq suvga soling. Issiqlik issiq sutdan sovuq suvga o'tadi.

Harorat shkalalari

Masshtab	Sifatida o'lchanadi	Eng past shkala (suvning muzlash nuqtasi)	Yuqori shkala (suvning qaynash nuqtasi)	Ruxsat etilgan nuqtalar orasidagi interval bo'linadi
Selsiy	Selsiy darajasi	0°C	100 °C	100 qism
Farengeyt	Farengeyt darajasi	32° F	212 ° F	180 qism
Kelvin	Kelvin darajasi	273 K	373 K	100 qism

Selsiydan Farengeytgacha = (°C ×(9/5)) + 32 = °F

Farengeytdan Selsiyga = ((°F – 32 ) × (5/9)) = °C

Selsiydan Kelvingacha = °C + 272 = K

Har xil haroratda ikkita jism mavjud bo'lganda, yuqori haroratdagi biri bir xil haroratga ega bo'lmaguncha issiqlikni boshqasiga o'tkazadi.

Ular bir xil haroratga ega bo'lganda, biz ularni termal muvozanatda deb aytamiz.

Issiqlik ta'siri

Tana haroratining o'zgarishi: tanaga issiqlik tushganda harorat ko'tariladi va sovutilganda harorat pasayadi.

Tananing shaklining o'zgarishi: moddaga issiqlik berilganda uning uzunligi, hajmi va maydoni ortadi. Bu termal kengayish deb nomlanadi.

Moddaning holati o'zgarishi:

Eritish yoki eritish: qattiq haroratda issiqlikni yutish orqali suyuqlikka aylanadi. Masalan, muz 0°C da suvga
Muzlash: Suyuqlik doimiy haroratda issiqlikni chiqarib, qattiq holatga o'tadi. Masalan, 0°C da muzga suv
Bug'lanish yoki qaynatish: Suyuqlik doimiy haroratda issiqlikni yutish orqali bug' holatiga o'tadi. Masalan, 100 °C da suv bug'ga aylanadi
Kondensatsiya: doimiy haroratda issiqlikni chiqarib, bug 'suyuq holatga o'tadi. Masalan, bug '100 ° C da qaynoq suvga aylanadi
Sublimatsiya: Qattiq to'g'ridan-to'g'ri gaz holatiga aylanadi. Masalan, naftalin yoki kofur
Cho'kma: gaz qattiq holatga kondensatsiyalanadi. Masalan, karbonat angidridni quruq muzga aylantirish

Qattiq jismlarning termal kengayishi

Chiziqli kengayish - isitish paytida qattiq jismning uzunligini oshirish
Yuzaki kengayish - qizdirilganda qattiq jism maydonining ko'payishi, ya'ni qattiq jismning uzunligi va kengligining oshishi.
Kubik kengayish - isitish paytida qattiq moddalar hajmining oshishi

Issiqlik kengayishiga g'amxo'rlik qilish uchun olingan ehtiyot choralariga misollar

Bo'shliq beriladi va ko'prikning bir uchida rulolar ishlatiladi
Issiq gazlarni olib o'tadigan metall quvurlarda pastadirlar mavjud
Yo'l qoplamalari va yo'l qoplamalari uchun beton bloklar ular orasidagi bo'shliqlar yoki bo'g'inlar bilan yotqiziladi
Temir jant g'ildirakdan biroz kichikroq qilingan. Jant isitiladi va g'ildirakda sirpanadi. Unga darhol sovuq suv sepiladi

Suyuqliklarda termal kengayish

Ko'pgina suyuqliklar qizdirilganda kengayadi va sovutilganda qisqaradi. Biroq, suv bundan mustasno. 0 ° C dan 4 ° C gacha bo'lgan haroratda suv qizdirilganda qisqaradi va 4 ° C dan yuqori haroratda u boshqa suyuqliklardan farqli ravishda kengayadi. Bu suvning anomal kengayishi deb nomlanadi. Suyuqlikning kengayishi asosan suyuqlikning tabiatiga bog'liq. Turli suyuqliklar har xil miqdorda kengayadi. Suyuq termometr suyuqliklarning kengayish xususiyatidan foydalanadi.

Gazlardagi termal kengayish

Gazlar qizdirilganda kengayadi va soviganda qisqaradi. Masalan, havo bilan to'ldirilgan avtomobil shinalari yoz kunlarida yorilib ketishi mumkin. Bu havo kengayishi bilan bog'liq, chunki ular mashina ishlaganda qiziydi. Gaz termometri isitishda gazlarni kengaytirish printsipidan foydalanadi.

issiqlik