A thermodynamic da zafi canja wuri. Hanyoyin da zafi canja wuri da kuma lissafi. Zafi canja wuri - shi ke ...

Yau za mu yi kokarin gano wani amsar tambayar "Heat - cewa ..?". A wannan labarin, za mu yi la'akari da cewa shi ne mai tsari, wanda da jinsin wanzu a yanayi, da kuma san abin da yake da dangantaka tsakanin zafi canja wuri da kuma thermodynamic.

definition

Heat Transfer - wani jiki tsari, jigon wanda shi ne don canja wurin zafi da makamashi. Exchange faruwa tsakanin biyu jikinsu, ko su tsarin. Kamar haka ake bukata kafun zafi canja wuri zai zama da wani mai tsanani jikin zuwa wani kasa mai tsanani.

aiwatar Features

Heat canja wurin - wannan shi ne irin sabon abu da zai iya faruwa ta hanyar kai tsaye lamba, da kuma a gaban rarraba ganuwar. A cikin farko case, duk bayyanannu, amma a na biyu jiki da za a yi amfani da matsayin shingen kayan, yanayi. Zafi canja wuri da za su faru a lokuta inda tsarin kunsha na biyu ko fiye da jikinsu, ba a Jihar thermal ma'auni. Wancan ne, daya daga cikin abubuwa yana da mafi girma, ko m zazzabi fiye da sauran. Ga sa'an nan Canza wurin da thermal ikon. Shi ne ma'ana ga ɗauka cewa za a kammala a lokacin da tsarin zo a cikin wani Jihar thermodynamic ko thermal ma'auni. A tsari na faruwa ne kwatsam, kamar yadda za mu iya gaya wa ka'idar Thermodynamics ta biyu.

iri

Zafi canja wuri - wani tsari da za a iya raba uku hanyoyin. Sunã da wani asali yanayi, domin a cikin su akwai wani real sub tare da halaye kan daidai da dokokin general. Yau ne zuwa kashi uku iri zafi canja wuri. Wannan madugu, convection da radiation. Bari mu fara da farko, watakila.

Hanyoyin da zafi canja wuri. Thermal watsin.

Saboda haka ne mallakar wani abu jiki don yin makamashi canja wuri. Kamar wancan ne aka canjawa wuri daga tsananin zafi sassa na wannan cewa shi ne colder. Dalili na wannan sabon abu ne da manufa na m motsi na kwayoyin. Wannan ake kira Brownian motsi. A mafi girma da yawan zafin jiki na jiki, da more shi motsa a cikin DNA, domin suna da girma sanadin motsi makamashi. A tsari ya shafi thermal madugu electrons, kwayoyin, kwayoyin halitta. Yana yana da za'ayi a cikin jikinsu, sassa daban daban na wanda da zalunci da yawan zafin jiki.

Idan abu ne iya gudanar da zafi, za mu iya magana da wani gwada yawa halayyar. A wannan yanayin, shi ke taka rawar da thermal watsin. Wannan halayyar nuna nawa zafi ya wuce ta mutum sigogi na tsawon kuma yankin da naúrar lokaci. A wannan yanayin, da yanayin jiki zai canza ta daidai 1 K.

A baya can shi aka yi imani da cewa musayar zafi a cikin daban-daban jikuna (ciki har da zafi watsa frame Tsarin) saboda gaskiyar cewa daga jiki daya bangare zuwa wani da ake kira caloric gudana. Duk da haka, alamun da ainihin kasancewar, bãbu kõwa da ya samu, da kuma lokacin da kwayoyin-sanadin motsi ka'idar ya ɓullo da wani matakin, duk game da caloric kuma ya manta ya yi tunani, saboda jarrabawa ya ƙarancin cancantar.

Convection. A zafi canja wuri ruwa

By wannan hanya zafi makamashi musayar gane canja wuri da ciki zaren. Bari mu dauka a sintali na ruwa. Kamar yadda aka sani, wani mai tsanani iska gudana zuwa gaba hau. A sanyi, heavier fada zuwa ƙasa. Saboda haka me ya sa duk da ruwa ya kamata ya zama in ba haka ba? Ta ke daidai da wannan. Kuma a cikin shakka daga wannan sake zagayowar, duk da yadudduka na ruwa, ko ta yaya mutane da yawa su zama, zai zafi sama kafin Jihar thermal ma'auni. A karkashin wani yanayi, ba shakka.

radiation

Wannan hanya ne manufa da electromagnetic radiation. Shi ne saboda da ciki makamashi. Karfi da tafi cikin ka'idar zafi radiation ba a fara, kawai lura cewa dalilin nan ne na'urar da cajin gaɓũɓuwa, kwayoyin zarra da kwayoyin.

Simple ayyuka a thermal watsin

Yanzu bari mu magana game da yadda za, a yi kama zafi canja wuri lissafin. Bari ta shirya wani sauki matsalar da alaka da yawa zafi. Bari mu ɗauka cewa muna da wani taro na ruwa, sunã daidaita da rabin kilogram. A lokacin da na fara ruwa zazzabi - 0 digiri Celsius, karshe - 100. Mun sami kadan yawa ciyar lamba taro domin dumama abu.

Don yin wannan muna bukatar da dabara Q = cm (t ₂ -t _1), inda Q - adadin zafi, c - da takamaiman zafin ruwa, m - taro na kaya, t ₁ - na farko, t ₂ - karshe zazzabi. Ruwa tebur ne da darajar c hali. Specific kadan iya aiki ne daidai da 4200 J / kg * C. Yanzu muka musanyata da wadannan dabi'u a cikin dabara. Mun samu cewa, adadin zafi ne daidai 210000 J, ko 210 KJ.

A farko ka'idar Thermodynamics

A thermodynamic da zafi canja wuri suna da nasaba da wasu dokoki. A cikin akai - sanin cewa, canji a ciki makamashi a cikin tsarin za a iya cimma ta hanyoyi guda biyu. Origin - inji cin kwallo aiki. Na biyu - da sako wani adadin zafi. Bisa ga wannan manufa, ta hanyar, na farko ka'idar Thermodynamics. A nan ne wording: Idan tsarin da aka ruwaito wasu adadin zafi, shi za a kashe a kan hukumar aiki a kan waje jikinsu ko zuwa increment ta ciki makamashi. A ilmin lissafi magana ne: DQ = du + DA.

Plus ko debe?

Babu shakka duk da dabi'u da cewa wani bangare ne na ilmin lissafi rikodi na farko ka'idar Thermodynamics za a iya rubuta kamar da "da" da kuma tare da "debe" alama. A zabi na tsari za a shibtarsu da yanayi. Bari mu ɗauka cewa da tsarin sami wani adadin zafi. A wannan yanayin, jiki a ta zafi. Saboda haka, akwai wani gas fadada, saboda haka, aikin da aka yi. A sakamakon haka, da darajar zai zama tabbatacce. Idan adadin zafi dauke, da gas da aka sanyaya, aikin da aka yi a kan shi. A dabi'u za kishiya dabi'u.

An madadin halitta na farko ka'idar Thermodynamics

Yi tsammani cewa muna da wani tsari engine. Yana aiki ruwa (ko da tsarin), yi cyclic tsari. Shi ne ake kira a sake zagayowar. A sakamakon haka, da tsarin za su kõmo zuwa ga asalin jihar. Ba zai zama da ma'ana a ɗauka cewa a cikin wannan harka da canji a ciki makamashi ne ya daidaita da sifili. Sai dai itace cewa adadin zafi zai zama daidai da cikakken aiki. Wadannan guzuri sa shi yiwuwa a kirkiro na farko ka'idar Thermodynamics riga daban-daban.

Daga wannan za mu iya fahimtar cewa a cikin yanayi ba zai iya zama madawwamin motsi inji na farko irin. Wannan shi ne, a na'urar cewa ya yi aikin aikin a wani ya fi girma adadin idan aka kwatanta da makamashi samu daga waje. A wannan yanayin, mataki ya kamata a yi lokaci-lokaci.

A farko ka'idar Thermodynamics for izoprotsessov

La'akari, da su fara isochoric tsari. Karkashin shi da ƙarfi ya rage m. Saboda haka, da girma canji zai zama sifili. Sakamakon haka, aikin zai zama sifili. Mu cire wannan bangaren daga farko ka'idar Thermodynamics, sa'an nan samu da dabara DQ = du. Don haka, saboda isochoric aiwatar duk da zafi ya sa a cikin wani tsarin, da ke a kara ciki makamashi na iskar gas, ko garwayayye daga gare ta.

Yanzu bari mu magana game da wani isobaric tsari. Ya zauna gaba da matsa lamba a cikinta. A wannan yanayin, ciki makamashi zai canza a layi daya hukumar aikin. A nan ne ainihin dabara: DQ = du + pdV. Mun iya lissafta yi aiki. Yana zai zama daidai da magana UR (T ₂ -T _1). Af, wannan shi ne zahirin ma'anar duniya gas m. A gaban daya mole na gas da kuma yawan zafin jiki bambanci, daya bangaren Kelvin, duniya gas m ne daidai da aikin yi a lokacin da wani isobaric tsari.