Дулаан - энэ нь ... шаталтын явцад гаргасан дулааны хэмжээ байна вэ?

Бүх бодисууд нь дотоод энерги байдаг. Энэ утга нь физик болон химийн шинж чанар, үүний дотор тодорхой анхаарал дулааны төлсөн байх ёстой хэд хэдэн онцлогтой байна. Энэ утга нь молекулын харилцан бодисын хүчийг тодорхойлдог хийсвэр математик утга юм. Дулаан солилцох механизмыг ойлгох нь асуултанд юу хариулахад туслах болно дулааны хэмжээ нь хөргөх, халаах бодис, тэдгээрийн шаталтын үед чөлөөлжээ.

дулааны нээлт түүх

Эхлээд тайлбарласан дулаан дамжуулах үзэгдэл нь маш энгийн, тодорхой байх: материалын температур өсдөг бол энэ нь дулаан авдаг бөгөөд хөргөлт тохиолдолд, энэ нь байгаль орчинд үүнийг хуваарилна. Гэсэн хэдий ч, дулаан - энэ нь шингэн нэг бүрэлдэхүүн хэсэг гэж үзэж байгаа биш, эсвэл бие нь гурван зууны өмнө бодож байсан. молекулууд болон дулаанд: Хүмүүс naively бодис нь хоёр хэсгээс бүрддэг гэж үздэг. Одоо хэдэн Латин хугацааны "температур" нь "холимог", жишээ нь, "цагаан тугалга болон зэс температур" гэж хэлсэн нь хүрэл гэсэн үг гэж бас санаж байна.

17-р зууны үед тодорхой дулаан, дулаан дамжуулах үзэгдлийг тайлбарлаж болох хоёр таамаглал байна. Эхлээд 1613, Галилей-д санал болгосон. Үүний найруулгыг байсан юм: "дулаан - энэ нь биеийн аль нэг рүү, тэдэнд гарч нэвтэрч болно ер бусын бодис юм." Галилей энэ бодис нь илчлэгийн нэрлэжээ. Тэр илчлэгийн алга гэдгийг чадахгүй байгаа эсвэл устгаж болно, өөр нэг биеэс шилжих зөвхөн боломжтой үзжээ. Иймээс, илчлэг чанараараа илүү өндөр түүний температур.

Хоёр дахь таамаглал 1620 онд ирж, гүн ухаантан Bacon үүнийг санал болгосон байна. Тэр алх хүчирхэг цохилтод дор төмрийн хүртэл халаана гэж тэмдэглэжээ. Энэ зарчим нь үйл ажиллагаа явуулж, үрэлтийн хамт гал цэнэглэх, дулааны молекулын шинж чанарын тухай бодох гахайн хүргэсэн. Тэрээр түүний молекулууд бие дээр механик арга хэмжээ, бие биенийхээ эсрэг зодож хөдөлгөөний хурдыг нэмэгдүүлэх, улмаар температурыг нэмэгдүүлж эхэлнэ гэжээ.

өөр хоорондоо механик арга хэмжээ молекулын бодисын үр дүн - үр дүн халааж хоёр дахь таамаглалын дүгнэлт байсан юм. зөвтгөж, туршилтаар Ломоносовын гэдгээ батлах гэж хичээх нь урт удаан цаг хугацааны туршид Энэ онол.

дулаан - энэ нь дотоод энергийн хэмжүүр юм

Орчин үеийн эрдэмтэд дараах дүгнэлтэнд хүрч иржээ: дулааны эрчим хүчний асуудал, өөрөөр хэлбэл .. ийн молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм дотоод энерги бие. Бөөмийн хурд температураас хамаардаг, дулааны үнэ цэнэ нь бодисын масс шууд хамааралтай байна. Жишээ нь, ус хувин дүүрэн аяга илүү өндөр дулааны эрчим хүч юм. Гэсэн хэдий ч халуун шингэн таваг хүйтэн сав газрын багагүй дулаан байж болох юм.

Илчлэгийн онол, 17-р зууны үед санал болгож байсан Галилей, эрдэмтэд Ж. Иоел болон Б. Rumford няцаасан байна. Тэд дулааны ямар ч жин байдаг вэ гэж биш, молекулын механик хөдөлгөөнөөр зөвхөн онцлог юм баталсан.

бодисын шаталтын явцад гаргасан дулааны хэмжээ гэж юу вэ? шаталтын тусгай дулаан

Одоогийн байдлаар, уян хатан, өргөн хэрэглэгддэг эрчим хүчний эх үүсвэр хүлэр, газрын тос, нүүрс, байгалийн хий, эсвэл мод байдаг. Эдгээр бодисыг шатаах механизмыг эхлэх, дулааны тодорхой хэмжээний халаалтанд ашиглаж байгаа хуваарилсан байна гэх мэт. Д. практикт энэ утгыг тооцох вэ?

Энэ ойлголт нь танилцуулж байна шаталтын тодорхой дулаан. Энэ утга нь тодорхой бодисын 1 кг шаталтын үед ялгардаг дулааны тоо хэмжээ хамаарна. Энэ нь захидал Q томилсон бөгөөд Ж / кг-д хэмжинэ. Доорх түлш хамгийн түгээмэл төрлийн зарим Q утгын хүснэгт юм.

барилгын инженер, тооцоо хөдөлгүүр бодисын тодорхой хэмжээний шатаах үед гаргасан дулааны тоо хэмжээг мэдэх хэрэгтэй. бодис, Q калорийн утга нь - - шаталтат (хүснэгт үнэ цэнэ) тодорхой халаалт, м - тухайн массын Учир нь энэ нь бид томъёо Q = QM, Q шууд бус хэмжилт ашиглаж болно.

Дулаан үүсэх шаталтын явцад химийн бондын үүсэх эрчим хүчний гаргах үзэгдэл дээр үндэслэсэн байна. Хамгийн энгийн жишээ нь орчин үеийн түлшний төрлийн ямар ч агуулагдаж байгаа нүүрстөрөгчийн шаталтын юм. Нүүрстөрөгчийн агаар өмнө шатааж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг хүчилтөрөгчтэй хослуулсан байна. химийн бондын үүсэх орчинд дулааны эрчим хүчний хувилбар нь тохиолддог бөгөөд хүний эрчим хүчний өөрийн зориулалтаар ашиглах зохицсон.

Харамсалтай нь, ийм газрын тос, шатдаг занар гэх мэт үнэ цэнэтэй нөөц,-ын бодлогогүй зарлага удалгүй эдгээр түлш үйлдвэрлэх эх үүсвэр хомсдох хүргэж болно. Аль хэдийн өнөөдөр цахилгаан хэрэгсэл, тэр ч байтугай шинэ машины загвар, тухайлбал дэлхийн царцдасын нарны гэрэл, ус, эсвэл эрчим хүч зэрэг өөр эрчим хүчний эх үүсвэр дээр тулгуурласан байдаг.

дулаан дамжуулах

өөр бие дотор, эсвэл нэг бие нь дулааны эрчим хүчийг солилцох чадвар гэж нэрлэдэг дулаан дамжуулах. Энэ үзэгдэл аяндаа гарсан бөгөөд зөвхөн үед температурын ялгааг тохиолддог. энгийн тохиолдолд, дулааны эрчим хүчний тэнцвэр тогтох хүртэл хүртэл бага халдаг биед илүү халдаг шилжүүлсэн байна.

дулаан дамжуулах үзэгдэл гарсан нь биеийн нэмэлт гадны байх хэрэгтэй. Ямар ч тохиолдолд, тэнцвэрийн байгуулах тохиолдож болох ба эдгээр объектуудын хооронд богино зайд, гэхдээ тэдгээр нь холбоо байх үед илүү удаан хурдаар.

Дулаан дамжуулах гурван төрлийн хувааж болно:

1. Дулаан дамжуулалтын.

2. конвекцийн.

3. гэрэлтсэн солилцох.

дулаан дамжилтын

Энэ үзэгдэл нь атом, эсвэл бодисын молекулуудыг хооронд нь дулааны эрчим хүчний шилжүүлэх дээр суурилсан байна. молекулуудын санамсаргүй хөдөлгөөн, тэдгээрийн тогтмол мөргөлдөх - дамжих шалтгаан. Үүгээр дулаан өөр гинжин нэг молекул нь шилжүүлсэн байна.

улайлт гадаргуу сулруулдаг саадгүй өргөтгөн, аажмаар үед дулаан дамжуулах үзэгдэл ямар ч төмөр материалаар гал авалцахаас болно үзээрэй (дулааны тодорхой хэмжээний байгаль орчин руу гаргасан байна).

J. Фурьегийн дулааны урсгал, дулаан дамжуулах материал зэрэг нөлөөлж байгаа бүх хэмжээгээр цуглуулсан нь томъёог гаргаж авсан (үзнэ үү. Доор Зураг).

Энэ томъёонд, Q / т - дулааны урсгал, λ - дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, S - хөндлөн огтлолын талбай, T / X - тодорхой зайд биеийн төгсгөл хооронд температурын зөрүүний харьцаа.

Дулаан дамжуулалтын хүснэгтэлж үнэ цэнэ юм. Энэ нь байшин, эсвэл тусгаарлагч тоног төхөөрөмж тусгаарлагч практик утгатай байна.

гэрэлтсэн дулаан

цахилгаан цацрагийн үзэгдэл дээр тулгуурласан халаах өөр нэг арга зам. Энэ нь конвекц ялгаатай ба дулаан дамжуулалтын эрчим хүчний дамжуулах вакуум сансарт гарч болох юм. Гэсэн хэдий ч, эхний тохиолдолд адил, тэнд температурын ялгаа байх ёстой.

Гэрэлт валютын - газрын гадаргуу, болж өгвөл хэт ягаан туяаны цацраг үүрэгтэй нь нарны дулааны эрчим хүч дамжуулах жишээ юм. их халуун нь дэлхийн гадаргууг хэрхэн хүрдэг тодорхойлохын тулд тэд үзүүлэлт өөрчлөлтийг хянах олон станц барьж байна.

конвекцийн

Конвекцийн агаарын урсгалын хөдөлгөөнийг шууд дулаан дамжуулах үзэгдэл холбоотой юм. Бид шингэн буюу хий хэд дулаан мэдээлсэн нь хамаагүй, ууссан молекулууд хурдан хөдөлж эхэлнэ. Ийм учраас бүхэл бүтэн системийн даралт бууруулж, хэмжээ, эсрэгээр, нэмэгдэж байна. Энэ нь яагаад дулаан агаар болон бусад хийг хөдөлгөөн дээшээ урсдаг шалтгаан болж байна.

Нүүр хуудас сансрын халаалт нь конвекц үзэгдэл ашиглах хамгийн энгийн жишээ нь зай дамжуулан гэж нэрлэж болно. Тэд өрөөнд доод хэсэгт байрлаж байгаа зөвхөн тийм биш юм, өрөөнд дамжуулан эргэлтийн урсгалын хүргэж, өсөх байсан агаарыг халааж байна.

Та яаж дулааны хэмжээг хэмжих вэ?

халаах буюу хөргөх дулааны математик тусгай төхөөрөмж ашиглан тооцдог - калориметр. усаар дүүргэсэн том хөлөг онгоц төлөөлсөн Тусгаарласан суулгах. Дунд анхны температурыг хэмжих термометр шингэнд доошилж байна. Дараа нь тэнцвэрт байгуулагдсаны дараа шингэн температурын өөрчлөлтийг тооцоход ус халааж биед буурсан үзүүлэлттэй.

нэмэгдүүлэх, эсвэл дунд тн буурч тодорхойлно гэхэд биеийг халаах дулааны тоо хэмжээ зарцуулах болно. калориметр температурын өөрчлөлт нь бүртгүүлж болно энгийн төхөөрөмж юм.

Мөн калориметр ашиглан материалын шаталтаас үеэр гаргасан дулааны хэр тооцоолж болно. Энэ зорилгоор усаар дүүргэсэн хөлөг онгоц, "бөмбөг". байрлуулсан Энэ нь "бөмбөг" нь туршилтын бодис оршдог хаалттай хөлөг онгоц юм. Энэ нь гал тусгай электрод нэгтгэн, танхим хүчилтөрөгч дүүрэн байдаг. Бүрэн шаталтат төлөөлөгч дараа усны температур өөрчлөлтийг бүртгэсэн.

Эдгээр туршилт байгуулагдсан үед дулааны эх үүсвэр, химийн болон цөмийн урвал юм байна. Цөмийн урвал бүх дэлхийн гол дулаан хангамжийг бүрдүүлэх, дэлхийн гүн давхаргад гарч байна. Тэд мөн Fusion үеэр эрчим хүч үйлдвэрлэх хүн ашиглаж байна.

химийн урвал жишээ нь хүний хоол боловсруулах системд мономерээр нь бодис, полимер задрал шатаж байна. молекулын химийн бондын чанар, тоо хэмжээ хэр их дулаан эцэст нь гарч зогсох болно тодорхойлдог.

дулааны өөр юу хэмжиж байна вэ?

SI системийн дулааны хэмжилтийн нэгж joule (J) юм. Түүнчлэн, төрийн бус SI нэгжүүд нь өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг - илчлэг. 4.184 J. thermochemistry дээр суурилсан 4,1868 J, олон улсын стандартад тэнцэх 1 илчлэг. Өмнө нь Их Британийн дулааны нэгж BTU, ховор эрдэмтэд ашиглаж байна уулзав. 1 BTU = 1,055 Ж.