Жылу мөлшері

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

ЖЫЛУ МӨЛШЕРІ

Жылу берілу кезінде энергия бір денеден екінші денеге жылу өткізгіштік, конвекция және сәуле шығару арңылы беріледі.

Жылу берілу кезінде дененің алған немесе жоғалтқан энергиясы жылу мөлшері деп аталады.

«Жылу мөлшері» деген атау ішкі энергия тек жылу берілу арқылы өзгергенде ғана қолданылады. Бұл атау жүмыс процесінде дене алатын және беретін ішкі энергияның өзгеруіне қолданылмайды.

Жылу мөлшерін есептеп шығаруды үйрену үшін, оның қандай шамаларға тәуелді болатынын анықтап алайық.

Егер шәйнектегі суды тек жылытып қана қойғымыз келсе, онда оған шамалы жылу мөлшерін беріл, аздап қана қыздырамыз. Ал егер ондағы суды ысытпақшы болсақ, онда жылу мөлшерін көбірек береміз. Демек, қыздыру кезінде судың температурасы неғұрлым көбірек өзгерсін десек, оған соғұрлым көбірек жылу мөлшерін беруіміз керек. Әрине, су суығанда айналасындағы денелерге неғұрлым көбірек жылу мөлшерін берсе, салқындағанда оның температурасы соғұрлым көбірек өзгереді.

Бірақ тек температураның өзгерісін ғана білу, дененің қызғанда алған немесе суығанда берген жылуының мөлшерін аныңтауға жеткілікті болмайды, Расында да, қол тигізбейтін болып қатты қызған үтік суық бөлмені жылыта алмайды, ал жылы пеш немесе температурасы 60°С шамасындағы сумен жылыту радиаторы беретін жылу мөлшері ауаның температурасын әжептәуір арттырады.

Бәріміз де су ысытып көргеміз, су жартылай қүйылған шайнекке қарағанда толтыра құйылған шайнектегі суды ысыту үшін көбірек жылу мөлшері керек болатынын жасы білеміз.

Демек, қыздырғанда денеге берілген жылудың мөлшері осы дененің массасына тәуелді: судың массасы неғрлым көп болса, оның температурасын белгілі бір градусқа езгерту үшін соғұрлым көп жылу мөлшерін жүмсау керек.

Дененің массасы неғұрлым үлкен болса, ол суығанда айналасындағы денелерге жылу мөлшерін соғүрлым көп береді. Мысалы, жылыту радиаторының секциялары неғұрлым көп болса, бөлмені ол соғұрлым жақсы жылытады.

Бірдей екі жанарғымен біреуіне 400 г су, екіншісіне 400 г өсімдік майы қүйылған ыдыстарды қыздырайық, Сонымен, қыздырылатын денелердің массалары бірдей. Бұлардың қыздырылу жағдайлары да бірдей, өйткені ыдыстар жылуды бірдей жанарғылардан алады. Бұлардағы айырмашылық - тек екінші ыдысқа 400 г судың орнына 400 г май құйылған.

Термометрлер екінші ыдыстағы майдың тезірек қызатынын көрсетеді. Судың температурасы майдың температурасымен теңесу үшін суға қосымша жылу мөлшерін беру керек.

Расында да, массалары бірдей су мен майдың температуралары бірдей өзгеру үшін әр түрлі мөлшерде жылу керек болатындығы айқын: суға - кебірек, майға азырақ жылу жұмсалады. Демек, денені қыздырғанда берілген жылудың мөлшері осы дененің қандай заттан құралғанына да тәуелді болады.

Сонымен, денені қыздыру үшін жүмсалатын немесе ол суығанда бөлініп шығатын жылудың мөлшері оны қүрайтын заттың тегіне, осы дененің массасына және оның температурасының өзгеру шамасына тәуелді болады.

Жоғарыда айтылғандай, жылу мөлшері деп жылу берілу кезінде дененің алатын немесе жоғалтатын энергиясын атайды. Демек, жылу мөлшерін энергияның басқа да кез келген түрі сияңты, джоульмен өлшейді. килоджоуль де қолданылады.

МЕНШІКТІ ЖЫЛУ СЫЙЫМДЫЛЫҚ

Біз денені қыздыру үшін қажетті жылу мөлшері ол құралатын затқа тәуелді болатынын анықтадық. Мысалы, массасы 1 кг судың температурасын 1° С-қа арттыру үшін 4200 Дж-ге тең жылу мөлшері қажет. Ал, егер басқа бір затты, мысалы, массасы 1 кг мысты қыздырып, оның температурасын 1° С-қа өзгерту үшін 400 Дж-ге тең басқа бір жылу мөлшері қажет болады. Демек, массасы 1 кг әрбір заттың температурасын 1° С-қа өзгерту үшін белгілі бір жылу мөлшері қажет екен.

Массасы 1 кг заттың температурасын 1°С-қа езгерту үшін қандай жылу мөлшері қажет болатынын көрсететін физикалық шама заттың меншікті жылу сыйымдылығы деп аталады.

Заттың меншікті жылу сыйымдылығы с әрпімен белгіленеді. Заттың меншікті жылу сыйымдылығының бірлігі -

1 Дж кг. °С

Бұл 1 кг қорғасынды 1°С-қа қыздыру үшін 140 джоульге тең жылу мөлшері керек (немесе 1 кг қорғасын 1° С-қа суығанда 140 Дж жылу мөлшері бөлініп шығады), яғни массасы 1 кг қорғасынның температурасын 1° С-қа өзгерткенде ол 140 Дж-ге тең жылу мөлшерін сіңіреді немесе бөліп шығарады.

Заттың қатты, сұйық және газ тәрізді әр түрлі агрегаттық күйлерде меншікті жылу сыйымдылығы әр түрлі болады.

Мысалы, судың меншікті жылу сыйымдылығы 4200

Кейбір заттардың меншікті жылу еыйьімдылығы.

кг-°С

Алтын: Алтын

130: 130

Темір: Темір

460: 460

Күнбағыс: Күнбағыс

1700: 1700

Алтын:

130:

Темір:

460:

Күнбағыс: майы

1700:

Алтын: Сынап

130: 140

Темір: Болат

460: 500

Күнбағыс: Мұз

1700: 2100

Алтын: қорғасын

130: 140

Темір: Шойын

460: 540

Күнбағыс: Керосин

1700: 2100

Алтын: қалайы

130: 230

Темір: Графит

460: 750

Күнбағыс: Эфир

1700: 2350

Алтын: Күміс

130: 250

Темір: Лаборато-

460:

Күнбағыс:

1700:

Алтын:

130:

Темір: риялық

460:

Күнбағыс:

1700:

Алтын: Жез

130: 400

Темір: шыны

460: 840

Күнбағыс: Ағаш

1700: 2400

Алтын:

130:

Темір:

460:

Күнбағыс: (емен)

1700:

Алтын: Мыс

130: 400

Темір: Кірпіш

460: 880

Күнбағыс: Спирт

1700: 2500

Алтын: Мырыш

130: 400

Темір: Алюминий

460: 920

Күнбағыс: Су

1700: 4200

Судың меншікті жылу сыйымдылығы өте көп екенін байқаймыз (1-кестені қара) . Сондықтан теңіздердегі және мүхиттардағы су жаздыгүні жылығанда жылуды көп сіңіреді де, үлкен су қоймаларына жақын жерлерде, судан алыс жатқан жерлерге қарағанда, онша ыстық болмайды. қыстыгүні су суып, көп жылу мөлшерін береді, сондықтан ондай жерлердің қысы аса қатты болмайды. Судың меншікті жылу сыйымды лығы көп болатындықтан, ол жылыту жүйелерінде (радиаторлар су мен толтырылады), жылу двигательдерін суыту үшін, түрмыста және медицина (мысалы, жылытңыштарда) кеңінен қолданылады.

Денелерді қыздыру үшін энергия қажет. Энергия көбінесе отыннан алынады, ол үшін, мысалы, ағаш, тас көмір, бензин жағылады. Сонда ненің есебінен энергия бөлініп шығады?

Молекулалардың атомдардан құралатыны белгілі. Мысалы, судың молекуласы оттегінің бір атомы мен сутегінің екі атомынан құралады. Молекуланы атомдарға беруге болады. Молекулалардың осылайша бөлінуін химиялық айрылу реакциясы деп атайды. Молекуланы атомдарға бөлу үшін атомдардың бір-біріне тартылу күшін жеңіп, жұмыс істеу керек, яғни энергия жұмсау керек. Тәжірибелер, керісінше, атомдар бірігіп молекула қүрғағанда (отын жанғанда), энергияның бөлініп шығатынын көрсетеді.

Отынды пайдалану осы атомдар қосылып молекула құрғағанда энергия бөлініп шығатынына негізделген. Әдеткі отындардың (көмір, мұнай, бензин т. б. ) құрамында көміртегі бар. Отын жанғанда, ондағы көміртегінің атомы ауадағы оттегінің атомымен қосылады, Көміртегінің әрбір атомы оттегінің екі атомымен қосылады (20-сурет) . Осыдан пайда болған молекула - көміртегі океидінің (IV) ( көмір қышқыл газдың) молекуласы болады. Осы молекула түзілгенде энергия бөлініп шығады.

Отынның әр түрі бар: көмір, шым тезек, ағаш отын, мұнай, сланец және табиғи газ. Инженер әр түрлі двигательдердің жұмысын есептегенде, ол осы двигательде жағылатың отынның қандай мөлшерде жылу беретінін дәл білуі қажет. Ал мұны білу үшін отынның бірдей мөлшерде алынған әр түрі түгел жанғанда қандай мөлшерде жылу бөлініп шығатынын тәжірибе жасап анықтау керек.

Массасы 1 кг отын түгел жанғанда қандай жылу мөлшері бөлініп шығатынын көрсететін физикалық шама отынның меншікті жану жылуы

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.