İstiliyin miqdarı anlayışı. İstilik miqdarı

Plan xülasəsi

8-ci "E" sinfində açıq fizika dərsi

Şəhərin 77 nömrəli bələdiyyə təhsil müəssisəsi gimnaziyası. Tolyatti

fizika müəllimi

İvanova Mariya Konstantinovna

Dərsin mövzusu:

Bədəni qızdırmaq üçün tələb olunan və ya soyutma zamanı ondan ayrılan istilik miqdarını hesablamaq üçün məsələlərin həlli.

Tarix:

Dərsin məqsədi:

    isitmə üçün tələb olunan və soyutma zamanı buraxılan istilik miqdarının hesablanması üzrə praktiki bacarıqları inkişaf etdirmək;

    hesablama bacarıqlarını inkişaf etdirmək, problemlərin süjetini təhlil edərkən, keyfiyyət və hesablama məsələlərini həll edərkən məntiqi bacarıqları təkmilləşdirmək;

    cütlərlə işləmək, rəqibin fikrinə hörmət etmək və öz nöqteyi-nəzərini müdafiə etmək bacarığını inkişaf etdirmək, fizikadan məsələlər hazırlayarkən diqqətli olmaq.

Dərs avadanlığı:

    kompüter, proyektor, mövzu üzrə təqdimat (Əlavə No 1), rəqəmsal təhsil resurslarının vahid kolleksiyasından materiallar.

Dərsin növü:

    problemin həlli.

“Barmağınızı kibritin alovuna qoyun və nə göydə, nə də yerdə tayı-bərabəri olmayan bir sensasiya yaşayacaqsınız; lakin baş verən hər şey sadəcə molekulların toqquşmasının nəticəsi idi”.

J. Wheeler

Dərsin gedişatı:

    Təşkilati məqam

    Tələbələri salamlayıram.

    Qabaqcıl tələbələrin yoxlanılması.

    Dərsin mövzusunu və məqsədlərini bildirin.

    Ev tapşırığını yoxlamaq.

1.Frontal sorğu

    Maddənin xüsusi istilik tutumu nədir? (Slayd №1)

    Maddənin xüsusi istilik tutumunun vahidi nədir?

    Su hövzələri niyə yavaş-yavaş donur? Niyə uzun müddətdir ki, havalar isti keçsə də, çaylarda və xüsusən də göllərdə buzlar uzun müddət yoxa çıxmır?

    Niyə Qafqazın Qara dəniz sahilində qışda belə kifayət qədər isti olur?

    Niyə bir çox metal sudan daha sürətli soyuyur? (Slayd №2)

2. Fərdi sorğu (bir neçə tələbə üçün çox səviyyəli tapşırıqları olan kartlar)

    Yeni mövzunun öyrənilməsi.

1. İstiliyin kəmiyyəti anlayışının təkrarı.

İstilik miqdarı- dəyişmənin kəmiyyət ölçüsü daxili enerji istilik mübadiləsi zamanı.

Bədənin qəbul etdiyi istilik miqdarı müsbət, buraxılan istilik miqdarı isə mənfi hesab olunur. “Orqanizmdə müəyyən miqdarda istilik var” və ya “bədəndə müəyyən miqdarda istilik var (saxlanır)” ifadəsinin mənası yoxdur. İstilik miqdarı istənilən prosesdə qəbul edilə və ya verilə bilər, lakin ona sahib ola bilməz.

Cismlər arasındakı sərhəddə istilik mübadiləsi zamanı soyuq bir cismin yavaş hərəkət edən molekullarının isti cismin sürətli hərəkət edən molekulları ilə qarşılıqlı təsiri baş verir. Nəticədə molekulların kinetik enerjiləri bərabərləşir və soyuq cismin molekullarının sürətləri artır, isti cisminki isə azalır.

İstilik mübadiləsi zamanı enerji bir formadan digərinə çevrilmir, isti cismin daxili enerjisinin bir hissəsi soyuq bədənə verilir;

2. İstilik formulu.

İstiliyin miqdarının hesablanması məsələlərini həll etmək üçün işləyən bir düstur çıxaraq: Q = sm ( t 2 - t 1 ) - lövhəyə və dəftərlərə yazmaq.

Biz müəyyən edirik ki, cismin verdiyi və ya aldığı istilik miqdarı bədənin ilkin temperaturundan, kütləsindən və xüsusi istilik tutumundan asılıdır.

Praktikada istilik hesablamaları tez-tez istifadə olunur. Məsələn, binaların tikintisi zamanı bütün istilik sisteminin binaya nə qədər istilik verməsini nəzərə almaq lazımdır. Pəncərələr, divarlar və qapılar vasitəsilə ətrafdakı məkana nə qədər istilik qaçacağını da bilməlisiniz.

3 . İstilik miqdarının müxtəlif kəmiyyətlərdən asılılığı . (Slayd №3, №4, №5, №6)

4 . Xüsusi istilik (Slayd №7)

5. İstilik miqdarını ölçmək üçün vahidlər (Slayd №8)

6. İstiliyin miqdarını hesablamaq üçün bir məsələnin həlli nümunəsi (Slayd № 10)

7. Lövhədə və dəftərlərdə istilik miqdarının hesablanmasına dair məsələlərin həlli

Onu da öyrənirik ki, cisimlər arasında istilik mübadiləsi baş verərsə, soyuducu cisimlərin daxili enerjisi azaldıqca bütün qızdırıcı cisimlərin daxili enerjisi də o qədər artır. Bunun üçün dərsliyin 9-cu bəndindən həll edilmiş problem nümunəsindən istifadə edirik.

Dinamik fasilə.

IV. Öyrənilən materialın konsolidasiyası.

1. Özünə nəzarət üçün suallar (Slayd №9)

2. Keyfiyyət problemlərinin həlli:

    Niyə gündüzlər səhralarda isti olur, amma gecələr temperatur 0°C-dən aşağı düşür? (Qum aşağı xüsusi istilik tutumuna malikdir, ona görə də tez qızır və soyuyur.)

    Eyni kütlədə olan qurğuşun parçası və polad parçası eyni sayda çəkiclə vuruldu. Hansı parça daha isti oldu? Niyə? (Qurğuşunun xüsusi istiliyi az olduğu üçün qurğuşun parçası daha çox qızdırılır.)

    Niyə dəmir sobalar otağı kərpic sobalardan daha tez qızdırır, amma uzun müddət isti qalmır? (Misin xüsusi istilik tutumu kərpicdən daha azdır.)

    Eyni kütlədə olan mis və polad çəkilərə bərabər miqdarda istilik ötürüldü. Hansı çəki temperaturu daha çox dəyişəcək? (Mis üçün, çünki Misin xüsusi istilik tutumu azdır.)

    Nə daha çox enerji sərf edir: suyun istiləşməsi və ya istilik alüminium qab, əgər onların kütlələri eynidirsə? (Suyun xüsusi istilik tutumu böyük olduğundan suyun qızdırılması üçün.)

    Bildiyiniz kimi, dəmir misdən daha yüksək xüsusi istilik tutumuna malikdir. Nəticə etibarilə, dəmirdən hazırlanmış barmaq ucu, kütlələri və temperaturları bərabər olsaydı, misdən hazırlanmış eyni ucluqdan daha çox daxili enerji ehtiyatına malik olardı. Buna baxmayaraq, niyə lehimləmə dəmirinin ucu misdən hazırlanır? (Mis yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir.)

    Məlumdur ki, metalın istilik keçiriciliyi şüşənin istilik keçiriciliyindən qat-qat böyükdür. Bəs niyə kalorimetrlər şüşədən deyil, metaldan hazırlanır? (Metal yüksək istilik keçiriciliyinə və aşağı xüsusi istilik tutumuna malikdir, buna görə kalorimetrin içərisindəki temperatur tez bərabərləşir və onun qızdırılmasına az istilik sərf olunur. Bundan əlavə, metalın radiasiyası şüşədən daha azdır, bu da istilik itkisini azaldır.)

    Məlumdur ki, boş qar torpağı donmaqdan yaxşı qoruyur, çünki onun tərkibində istilik keçiriciliyi zəif olan çoxlu hava var. Ancaq qarla örtülməyən torpağa belə, ona bitişik hava təbəqələri var. Niyə bu vəziyyətdə çox donmur? (Qarla örtülməmiş torpaqla təmasda olan hava daim hərəkətdə və qarışır. Bu hərəkət edən hava yerdən istiliyi çıxarır və oradan nəmin buxarlanmasını artırır. Qar hissəcikləri arasında yerləşən hava qeyri-aktivdir və zəif istilik keçiricisi kimi torpağı donmaqdan qoruyur.)

3. Hesablama məsələlərinin həlli

İlk iki problem yüksək motivasiyalı tələbələr tərəfindən kollektiv müzakirə ilə lövhədə həll edilir. Problemlərin həlli yollarını düşünmək və dizayn etməkdə düzgün yanaşmalar tapırıq.

Tapşırıq №1.

Mis parçasını 20°C-dən 170°C-yə qədər qızdırdıqda 140.000 J istilik sərf edilmişdir. Misin kütləsini təyin edin.

Tapşırıq № 2

Mayenin 2 litrini 20°C-yə qızdırmaq üçün 150.000 J lazımdırsa, mayenin sıxlığı 1,5 q/sm³ olarsa, onun xüsusi istilik tutumu nədir?

Şagirdlər cütlükdə aşağıdakı problemlərə cavab tapırlar:

Tapşırıq №3.

Kütləvi iki mis top m o və 4 m o hər iki topun eyni miqdarda istilik alması üçün qızdırılır. Eyni zamanda, böyük kürə 5°C qızdı. Daha kiçik kütləli top nə qədər qızdı?

Tapşırıq № 4.

4 m³ buz 10°C-dən –40°C-yə qədər soyuduqda nə qədər istilik ayrılır?

Tapşırıq № 5.

Hansı halda iki maddənin qızdırılması eyni olarsa, iki maddəni qızdırmaq üçün daha çox istilik tələb olunacaq ∆ t 1 = ∆t 2 Birinci maddə kütləsi 2 kq və c = 880 J/kq ∙ °C olan kərpicdir və mis - 2 kq kütlə və c = 400 J/kq ∙ °C.

Tapşırıq № 6.

Kütləsi 4 kq olan bir polad blok qızdırılır. Bu halda 200.000 J istilik sərf edilmişdir. Başlanğıc temperatur olduqda, son bədən istiliyini təyin edin t 0 = 10°C

Şagirdlər problemləri müstəqil həll etdikdə təbii olaraq suallar yaranır. Ən çox verilən sualları kollektiv şəkildə müzakirə edirik. Şəxsi xarakter daşıyan suallara fərdi cavablar verilir.

    Refleksiya. İşarələrin edilməsi.

Müəllim: Beləliklə, uşaqlar, bu gün sinifdə nə öyrəndiniz və hansı yeni şeyləri öyrəndiniz?

Tələbə cavablarının nümunəsi :

    “Bədəni qızdırmaq üçün tələb olunan və soyutma zamanı ayrılan istilik miqdarının hesablanması” mövzusunda keyfiyyət və hesablama məsələlərinin həlli bacarıqlarını inkişaf etdirdik.

    Fizika və riyaziyyat kimi fənlərin necə üst-üstə düşdüyünü və bir-birinə bağlı olduğunu təcrübədə görmüşük.

    Ev tapşırığı:

    V.İ.-nin məsələlər toplusundan 1024, 1025 nömrəli məsələləri həll edin. Lukashik, E.V. İvanova.

    Bədəni qızdırmaq üçün tələb olunan və ya soyutma zamanı onun buraxdığı istilik miqdarını hesablamaq üçün müstəqil olaraq bir problem tapın.

Məşq edin 81.
Fe-nin azaldılması zamanı ayrılacaq istilik miqdarını hesablayın 2 O 3 335,1 q dəmir alındıqda metal alüminium. Cavab: 2543,1 kJ.
Həlli:
Reaksiya tənliyi:

= (Al 2 O 3) - (Fe 2 O 3) = -1669,8 -(-822,1) = -847,7 kJ

335,1 q dəmir qəbul edərkən ayrılan istilik miqdarının hesablanması aşağıdakı nisbətdən aparılır:

(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : X; x = (0847.7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 kJ,

burada 55,85 dəmirin atom kütləsi.

Cavab: 2543,1 kJ.

Reaksiyanın istilik effekti

Tapşırıq 82.
Qaz halında olan etil spirti C2H5OH etilen C 2 H 4 (g) və su buxarının qarşılıqlı təsiri ilə əldə edilə bilər. Əvvəllər onun istilik effektini hesablayaraq bu reaksiyanın termokimyəvi tənliyini yazın. Cavab: -45,76 kJ.
Həlli:
Reaksiya tənliyi belədir:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) = C2H 5 OH (q); = ?

Maddələrin əmələ gəlməsinin standart istiliklərinin dəyərləri xüsusi cədvəllərdə verilmişdir. Nəzərə alsaq ki, sadə maddələrin əmələ gəlməsi istilikləri şərti olaraq sıfır qəbul edilir. Hess qanununun nəticəsini istifadə edərək reaksiyanın istilik effektini hesablayaq, əldə edirik:

= (C 2 H 5 OH) – [ (C 2 H 4) + (H 2 O)] =
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = - 45,76 kJ

Kimyəvi birləşmələrin simvollarının yanında onların yığılma vəziyyətinin və ya kristal modifikasiyasının, habelə istilik effektlərinin ədədi dəyərinin göstərildiyi reaksiya tənlikləri termokimyəvi adlanır. Termokimyəvi tənliklərdə, xüsusi qeyd edilmədiyi təqdirdə, Q p sabit təzyiqində istilik effektlərinin dəyərləri sistemin entalpiyasının dəyişməsinə bərabər göstərilir. Qiymət adətən tənliyin sağ tərəfində vergül və ya nöqtəli vergüllə ayrılaraq verilir. Maddənin birləşmə vəziyyəti üçün aşağıdakı qısaldılmış işarələr qəbul edilir: G- qazlı, - maye, Kimə

Əgər reaksiya nəticəsində istilik ayrılırsa, o zaman< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) = C 2 H 5 OH (g); = - 45,76 kJ.

Cavab:- 45,76 kJ.

Tapşırıq 83.
Aşağıdakı termokimyəvi tənliklərə əsasən dəmir (II) oksidin hidrogenlə reduksiya reaksiyasının istilik effektini hesablayın:

a) EO (k) + CO (g) = Fe (k) + CO 2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g); = -283,0 kJ;
c) H 2 (g) + 1/2O 2 (q) = H 2 O (g); = -241,83 kJ.
Cavab: +27,99 kJ.

Həlli:
Dəmir (II) oksidinin hidrogenlə reduksiyasının reaksiya tənliyi belədir:

EeO (k) + H 2 (g) = Fe (k) + H 2 O (g); = ?

= (H2O) – [ (FeO)

Suyun əmələ gəlməsi istiliyi tənliklə verilir

H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241.83 kJ,

və dəmir (II) oksidinin əmələ gəlməsi istiliyini (b) tənliyindən (a) tənliyini çıxmaqla hesablamaq olar.

=(c) - (b) - (a) = -241.83 – [-283.o – (-13.18)] = +27.99 kJ.

Cavab:+27,99 kJ.

Tapşırıq 84.
Qaz halında olan hidrogen sulfid və karbon qazı qarşılıqlı təsirdə olduqda, su buxarı və karbon disulfidi CS 2 (g) əmələ gəlir. Bu reaksiyanın termokimyəvi tənliyini yazın və əvvəlcə onun istilik effektini hesablayın. Cavab: +65,43 kJ.
Həlli:
G- qazlı, - maye, Kimə-- kristal. Maddələrin aqreqativ vəziyyəti aydın olarsa, məsələn, O 2, H 2 və s.
Reaksiya tənliyi belədir:

2H 2 S (g) + CO 2 (g) = 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = ?

Maddələrin əmələ gəlməsinin standart istiliklərinin dəyərləri xüsusi cədvəllərdə verilmişdir. Nəzərə alsaq ki, sadə maddələrin əmələ gəlməsi istilikləri şərti olaraq sıfır qəbul edilir. Hess qanununun nəticəsi ilə reaksiyanın istilik effekti hesablana bilər:

= (H 2 O) + (СS 2) – [(H 2 S) + (СO 2)];
= 2(-241,83) + 115,28 – = +65,43 kJ.

2H 2 S (g) + CO 2 (g) = 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = +65,43 kJ.

Cavab:+65,43 kJ.

Termokimyəvi reaksiya tənliyi

Tapşırıq 85.
CO (g) və hidrogen arasındakı reaksiyanın termokimyəvi tənliyini yazın, bunun nəticəsində CH 4 (g) və H 2 O (g) əmələ gəlir. Normal şəraitdə 67,2 litr metan hasil edilərsə, bu reaksiya zamanı nə qədər istilik ayrılacaq? Cavab: 618,48 kJ.
Həlli:
Kimyəvi birləşmələrin simvollarının yanında onların yığılma vəziyyətinin və ya kristal modifikasiyasının, habelə istilik effektlərinin ədədi dəyərinin göstərildiyi reaksiya tənlikləri termokimyəvi adlanır. Termokimyəvi tənliklərdə, xüsusi qeyd edilmədiyi təqdirdə, sistemin entalpiyasının dəyişməsinə bərabər olan sabit Q p təzyiqində istilik effektlərinin dəyərləri göstərilir. Qiymət adətən tənliyin sağ tərəfində vergül və ya nöqtəli vergüllə ayrılaraq verilir. Maddənin birləşmə vəziyyəti üçün aşağıdakı qısaldılmış işarələr qəbul edilir: G- qazlı, - bir şey, Kimə- kristal. Maddələrin aqreqativ vəziyyəti aydın olarsa, məsələn, O 2, H 2 və s.
Reaksiya tənliyi belədir:

CO (g) + 3H 2 (g) = CH 4 (g) + H 2 O (g); = ?

Maddələrin əmələ gəlməsinin standart istiliklərinin dəyərləri xüsusi cədvəllərdə verilmişdir. Nəzərə alsaq ki, sadə maddələrin əmələ gəlməsi istilikləri şərti olaraq sıfır qəbul edilir. Hess qanununun nəticəsi ilə reaksiyanın istilik effekti hesablana bilər:

= (H 2 O) + (CH 4) – (CO)];
= (-241,83) + (-74,84) – (-110,52) = -206,16 kJ.

Termokimyəvi tənlik belə olacaq:

22,4 : -206,16 = 67,2 : X; x = 67,2 (-206,16)/22?4 = -618,48 kJ; Q = 618,48 kJ.

Cavab: 618,48 kJ.

Yarama istiliyi

Tapşırıq 86.
Hansı reaksiyanın istilik effekti əmələ gəlmə istiliyinə bərabərdir. Aşağıdakı termokimyəvi tənliklərə əsasən NO-nun əmələ gəlməsi istiliyini hesablayın:
a) 4NH 3 (q) + 5O 2 (q) = 4NO (g) + 6H 2 O (l); = -1168,80 kJ;
b) 4NH 3 (q) + 3O 2 (q) = 2N 2 (q) + 6H 2 O (l); = -1530,28 kJ
Cavab: 90,37 kJ.
Həlli:
Standart əmələ gəlmə istiliyi standart şəraitdə bu maddənin 1 molunun sadə maddələrdən əmələ gəlməsinin reaksiya istiliyinə bərabərdir (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). Sadə maddələrdən NO əmələ gəlməsi aşağıdakı kimi göstərilə bilər:

1/2N 2 + 1/2O 2 = NO

4 mol NO əmələ gətirən (a) reaksiyası və 2 mol N2 əmələ gətirən (b) reaksiyası verilmişdir. Oksigen hər iki reaksiyada iştirak edir. Buna görə də, NO-nun standart əmələ gəlməsi istiliyini təyin etmək üçün aşağıdakı Hess dövrəsini tərtib edirik, yəni (b) tənliyindən (a) tənliyini çıxarmalıyıq:

Beləliklə, 1/2N 2 + 1/2O 2 = NO; = +90,37 kJ.

Cavab: 618,48 kJ.

Tapşırıq 87.
Kristal ammonium xlorid ammonyak və hidrogen xlorid qazlarının reaksiyası nəticəsində əmələ gəlir. Əvvəllər onun istilik effektini hesablayaraq bu reaksiyanın termokimyəvi tənliyini yazın. Normal şəraitdə hesablanmış reaksiyada 10 litr ammonyak sərf edilsə, nə qədər istilik ayrılacaq? Cavab: 78,97 kJ.
Həlli:
Kimyəvi birləşmələrin simvollarının yanında onların yığılma vəziyyətinin və ya kristal modifikasiyasının, habelə istilik effektlərinin ədədi dəyərinin göstərildiyi reaksiya tənlikləri termokimyəvi adlanır. Termokimyəvi tənliklərdə, xüsusi qeyd edilmədiyi təqdirdə, sistemin entalpiyasının dəyişməsinə bərabər olan sabit Q p təzyiqində istilik effektlərinin dəyərləri göstərilir. Qiymət adətən tənliyin sağ tərəfində vergül və ya nöqtəli vergüllə ayrılaraq verilir. Aşağıdakılar qəbul edilmişdir: Kimə-- kristal. Maddələrin aqreqativ vəziyyəti aydın olarsa, məsələn, O 2, H 2 və s.
Reaksiya tənliyi belədir:

NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (k). ;

Maddələrin əmələ gəlməsinin standart istiliklərinin dəyərləri xüsusi cədvəllərdə verilmişdir. Nəzərə alsaq ki, sadə maddələrin əmələ gəlməsi istilikləri şərti olaraq sıfır qəbul edilir. Hess qanununun nəticəsi ilə reaksiyanın istilik effekti hesablana bilər:

= ?
= (NH4Cl) – [(NH 3) + (HCl)];

Termokimyəvi tənlik belə olacaq:

= -315,39 – [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.

22,4 : -176,85 = 10 : Bu reaksiyada 10 litr ammonyakın reaksiyası zamanı ayrılan istilik nisbəti ilə müəyyən edilir:

Cavab: X; x = 10 (-176,85)/22,4 = -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.

78,97 kJ.

İSTİLİK MÜBADİLƏSİ.

1. İstilik mübadiləsi.İstilik mübadiləsi və ya istilik ötürülməsi

iş görmədən bir cismin daxili enerjisinin digərinə ötürülməsi prosesidir.

1) Üç növ istilik ötürülməsi var.İstilik keçiriciliyi

2) - Bu, birbaşa təmas zamanı cisimlər arasında istilik mübadiləsidir. Konveksiya

3) - Bu, qaz və ya maye axını ilə istiliyin ötürüldüyü istilik mübadiləsidir. Radiasiya

– Bu, elektromaqnit şüalanma vasitəsilə istilik mübadiləsidir.

2. İstiliyin miqdarı. Q.

İstiliyin miqdarı istilik mübadiləsi zamanı bədənin daxili enerjisinin dəyişməsinin ölçüsüdür. Məktubla qeyd olunur

İstiliyin miqdarını ölçmək üçün vahid = 1 J.

İstilik mübadiləsi nəticəsində cismin başqa cisimdən aldığı istilik miqdarı temperaturun artmasına (molekulların kinetik enerjisinin artırılması) və ya aqreqasiya vəziyyətinin dəyişdirilməsinə (potensial enerjinin artırılması) sərf edilə bilər.

3.Maddənin xüsusi istilik tutumu.

Q = smTəcrübə göstərir ki, kütləsi m olan bir cismi T 1 temperaturdan T 2 temperaturuna qədər qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarı cismin kütləsi m və temperatur fərqi (T 2 - T 1) ilə mütənasibdir, yəni. 2 (T 1 - T) = sΔ m

T, ilə

qızdırılan cismin maddəsinin xüsusi istilik tutumu adlanır.

Maddənin xüsusi istilik tutumu onu 1 kq qızdırmaq üçün 1 kq maddəyə verilməli olan istilik miqdarına bərabərdir.

Xüsusi istilik tutumunun ölçü vahidi =.

Müxtəlif maddələr üçün istilik tutumunun dəyərləri fiziki cədvəllərdə tapıla bilər.

Bədən ΔT ilə soyuduqda tam eyni miqdarda istilik Q ayrılacaq.

4. Buxarlanmanın xüsusi istiliyi.

Q = Təcrübə göstərir ki, mayenin buxara çevrilməsi üçün tələb olunan istilik miqdarı mayenin kütləsi ilə mütənasibdir, yəni.,

Lm mütənasiblik əmsalı haradadır L

Buxarlanmanın xüsusi istiliyi 1 kq mayenin qaynama nöqtəsində buxara çevrilməsi üçün tələb olunan istilik miqdarına bərabərdir.

Buxarlanmanın xüsusi istiliyi üçün ölçü vahidi.

Əks proses zamanı buxar kondensasiyası, istilik buxar meydana gəlməsinə sərf edilən eyni miqdarda buraxılır.

5. Xüsusi ərimə istiliyi.

Təcrübə göstərir ki, bərk cismi mayeyə çevirmək üçün tələb olunan istilik miqdarı bədənin kütləsi ilə mütənasibdir, yəni.

Q = λ ) = s,

burada mütənasiblik əmsalı λ ərimənin xüsusi istiliyi adlanır.

Xüsusi ərimə istiliyi 1 kq ağırlığında bərk cismi ərimə nöqtəsində mayeyə çevirmək üçün lazım olan istilik miqdarına bərabərdir.

Xüsusi birləşmə istiliyi üçün ölçü vahidi.

Ters proses zamanı, mayenin kristallaşması, əriməyə sərf edilən eyni miqdarda istilik ayrılır.

6. Yanmanın xüsusi istiliyi.

Təcrübə göstərir ki, yanacağın tam yanması zamanı ayrılan istilik miqdarı yanacağın kütləsi ilə mütənasibdir, yəni.

Q = q) = s,

Burada q mütənasiblik əmsalı xüsusi yanma istiliyi adlanır.

Xüsusi yanma istiliyi 1 kq yanacağın tam yanması zamanı ayrılan istilik miqdarına bərabərdir.

Xüsusi yanma istiliyinin ölçü vahidi.

7. Tənlik istilik balansı.

İstilik mübadiləsi iki və ya daha çox cismi əhatə edir. Bəzi bədənlər istilik verir, bəziləri isə onu alır. İstilik mübadiləsi cisimlərin temperaturları bərabərləşənə qədər baş verir. Enerjinin saxlanması qanununa görə, verilən istilik miqdarı alınan istilik miqdarına bərabərdir. Bunun əsasında istilik balansı tənliyi yazılır.

Bir nümunəyə baxaq.

İstilik tutumu c 1 olan kütləsi m 1 olan cismin temperaturu T 1, istilik tutumu c 2 olan kütləsi m 2 olan cismin isə T 2 temperaturu var. Üstəlik, T 1 T 2-dən böyükdür. Bu orqanlar təmasda olur. Təcrübə göstərir ki, soyuq bir bədən (m 2) istiləşməyə başlayır və isti bir bədən (m 1) soyumağa başlayır. Bu, isti cismin daxili enerjisinin bir hissəsinin soyuq cismə köçürüldüyünü və temperaturların bərabərləşdiyini göstərir. Son ümumi temperaturu θ ilə işarə edək.

İsti bir bədəndən soyuq bir bədənə ötürülən istilik miqdarı

Q köçürüldü. = c 1 ) = s 1 Təcrübə göstərir ki, kütləsi m olan bir cismi T 1 temperaturdan T 2 temperaturuna qədər qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarı cismin kütləsi m və temperatur fərqi (T 2 - T 1) ilə mütənasibdir, yəni. 1 θ )

Soyuq bir cismin istidən aldığı istilik miqdarı

Q alındı. = c 2 ) = s 2 (θ T 2 )

Enerjinin saxlanması qanununa görə Q köçürüldü. = Q alındı., yəni.

c 1 ) = s 1 Təcrübə göstərir ki, kütləsi m olan bir cismi T 1 temperaturdan T 2 temperaturuna qədər qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarı cismin kütləsi m və temperatur fərqi (T 2 - T 1) ilə mütənasibdir, yəni. 1 θ )= c 2 ) = s 2 (θ T 2 )

Mötərizələri açıb ümumi sabit vəziyyət temperaturunun θ qiymətini ifadə edək.

Bu halda biz kelvinlə θ temperatur qiymətini alırıq.

Lakin ifadələrdə Q ötürüldüyü üçün.

və Q qəbul edilir. iki temperatur arasındakı fərqdir və həm Kelvində, həm də Selsi dərəcəsində eynidir, onda hesablama Selsi dərəcəsində aparıla bilər. Sonra

Bu halda temperaturun θ qiymətini Selsi dərəcəsində alırıq.

İstilik keçiriciliyi nəticəsində temperaturların bərabərləşməsi molekulyar kinetik nəzəriyyə əsasında istilik xaotik hərəkət prosesində toqquşma zamanı molekullar arasında kinetik enerjinin mübadiləsi kimi izah edilə bilər.

Bu nümunəni qrafiklə göstərmək olar.

İstiliyin miqdarı anlayışı müasir fizikanın inkişafının ilkin mərhələlərində, maddənin daxili quruluşu, enerjinin nə olduğu, təbiətdə hansı enerji formalarının mövcud olduğu və bir forma kimi enerji haqqında dəqiq fikirlər olmadığı zaman formalaşmışdır. maddənin hərəkəti və çevrilməsi. İstiliyin miqdarı deməkdir fiziki kəmiyyət

istilik mübadiləsi prosesində maddi bədənə ötürülən enerjiyə ekvivalentdir.

Köhnəlmiş istilik vahidi 4,2 J-a bərabər olan kaloridir;

Başlanğıcda, istilik enerjisinin daşıyıcısının mayenin xüsusiyyətlərinə malik olan tamamilə çəkisiz bir mühit olduğu güman edilirdi. İstiliyin ötürülməsi ilə bağlı çoxsaylı fiziki problemlər bu müddəa əsasında həll edilmişdir və hələ də həll olunur. Hipotetik kalorinin mövcudluğu bir çox mahiyyətcə düzgün konstruksiyalar üçün əsas idi. Kalorinin qızdırma və soyutma, ərimə və kristallaşma hadisələri zamanı sərbəst buraxıldığı və udulduğuna inanılırdı. Yanlış fiziki anlayışlar əsasında istilik ötürmə prosesləri üçün düzgün tənliklər əldə edilmişdir. İstiliyin miqdarının istilik mübadiləsində iştirak edən bədənin kütləsi və temperatur gradienti ilə birbaşa mütənasib olduğu məlum bir qanun var: T, Burada Q istilik miqdarı, m bədən kütləsi və əmsaldır

– xüsusi istilik tutumu adlanan kəmiyyət. Xüsusi istilik tutumu bir prosesdə iştirak edən maddənin xüsusiyyətidir.

Termodinamikada işləmək

İstilik prosesləri nəticəsində sırf mexaniki iş görülə bilər. Məsələn, qaz qızdırıldığında həcmini artırır. Aşağıdakı şəkildəki kimi bir vəziyyəti götürək: Bu halda, mexaniki iş, təzyiq altında pistonun keçdiyi yola vurulan pistondakı qaz təzyiqinin qüvvəsinə bərabər olacaqdır. Əlbəttə bu. Ancaq hətta onda bir çətinliyi görmək olar: təzyiq qüvvəsi qazın həcmindən asılı olacaq, yəni biz sabitlərlə deyil, dəyişən kəmiyyətlərlə məşğul oluruq. Hər üç dəyişən: təzyiq, temperatur və həcm bir-biri ilə əlaqəli olduğundan, işin hesablanması xeyli mürəkkəbləşir. Bəzi ideal, sonsuz yavaş proseslər var: izobar, izotermik, adiabatik və izoxorik - bunlar üçün belə hesablamalar nisbətən sadə şəkildə aparıla bilər. Həcmə qarşı təzyiq qrafiki qurulur və iş formanın inteqralı kimi hesablanır.

>>Fizika: Bir cismi qızdırmaq üçün tələb olunan və soyutma zamanı ondan ayrılan istilik miqdarının hesablanması

Bədəni qızdırmaq üçün lazım olan istilik miqdarını necə hesablayacağını öyrənmək üçün əvvəlcə onun hansı kəmiyyətlərdən asılı olduğunu müəyyən edək.
Əvvəlki bənddən artıq bilirik ki, bu istilik miqdarı bədənin tərkibində olan maddənin növündən asılıdır (yəni onun xüsusi istilik tutumu):
Q c-dən asılıdır
Ancaq bu hamısı deyil.

Çaydandakı suyu elə qızdırmaq istəsək ki, o, yalnız isti olsun, o zaman onu uzun müddət qızdırmayacağıq. Və suyun isti olması üçün onu daha uzun müddət qızdıracağıq. Ancaq çaydan nə qədər uzun müddət qızdırıcı ilə təmasda olsa, ondan daha çox istilik alacaq.

Nəticə etibarilə, qızdırılan zaman bədən istiliyi nə qədər çox dəyişirsə, ona ötürülməsi lazım olan istilik miqdarı bir o qədər çox olur.

Bədənin ilkin temperaturu başlasın, son temperatur isə meylli olsun. Sonra bədən istiliyindəki dəyişiklik fərqlə ifadə ediləcək:

Nəhayət, bunu hamı bilir isitmə məsələn, 2 kq su tələb olunur daha uzun müddət(və buna görə də daha çox istilik) 1 kq suyun qızdırılmasından daha çox. Bu o deməkdir ki, bədəni qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarı həmin cismin kütləsindən asılıdır:

Deməli, istilik miqdarını hesablamaq üçün cismin əmələ gəldiyi maddənin xüsusi istilik tutumunu, bu cismin kütləsini və onun son və ilkin temperaturları arasındakı fərqi bilmək lazımdır.

Məsələn, ilkin temperaturu 20 ° C, son temperatur isə 620 ° C-ə bərabər olmalıdır, məsələn, 5 kq ağırlığında bir dəmir hissəsini qızdırmaq üçün nə qədər istilik lazım olduğunu müəyyən etməlisiniz.

Cədvəl 8-dən dəmirin xüsusi istilik tutumunun c = 460 J/(kq°C) olduğunu görürük. Bu o deməkdir ki, 1 kq dəmiri 1 °C qızdırmaq üçün 460 J lazımdır.
5 kq dəmiri 1 °C-də qızdırmaq üçün 5 dəfə daha çox istilik tələb olunacaq, yəni. 460 J * 5 = 2300 J.

Dəmiri 1 °C deyil, qızdırmaq üçün A t = 600°C, daha 600 dəfə daha çox istilik tələb olunacaq, yəni 2300 J X 600 = 1.380.000 J. Bu dəmir 620-dən 20 °C-ə qədər soyuduqda tam olaraq eyni (modul) istilik ayrılacaq.

Beləliklə, bədəni qızdırmaq üçün lazım olan və ya onun soyutma zamanı buraxdığı istilik miqdarını tapmaq üçün bədənin xüsusi istilik tutumunu onun kütləsinə və son və ilkin temperaturları arasındakı fərqə vurmaq lazımdır:

??? 1. Cismin qızdırıldığı zaman aldığı istiliyin miqdarının onun kütləsindən və temperaturun dəyişməsindən asılı olduğunu göstərən misallar gətirin. 2. Bədəni qızdırmaq üçün tələb olunan və ya ondan ayrılan istilik miqdarı hansı düsturla hesablanır soyutma?

S.V. Qromov, N.A. Родина fizika 8 sinif

İnternet saytlarından oxucular tərəfindən təqdim edilmişdir

Siniflərə görə fizika tapşırıqları və cavabları, fizika konspektlərini endirmək, 8-ci sinif fizika dərsinin planlaşdırılması, məktəblilərin dərsə hazırlanması üçün hər şey, fizika dərsi qeydləri planı, onlayn fizika testləri, ev tapşırığı və iş

Dərsin məzmunu dərs qeydləri dəstəkləyən çərçivə dərsi təqdimatı sürətləndirmə üsulları interaktiv texnologiyalar Təcrübə edin tapşırıqlar və məşğələlər özünü sınamaq seminarları, təlimlər, keyslər, kvestlər ev tapşırığının müzakirəsi suallar tələbələrin ritorik sualları İllüstrasiyalar audio, video kliplər və multimedia fotoşəkillər, şəkillər, qrafika, cədvəllər, diaqramlar, yumor, lətifələr, zarafatlar, komikslər, məsəllər, kəlamlar, krossvordlar, sitatlar Əlavələr abstraktlar məqalələr maraqlı beşiklər üçün fəndlər dərsliklər əsas və əlavə terminlər lüğəti digər Dərsliklərin və dərslərin təkmilləşdirilməsidərslikdəki səhvlərin düzəldilməsi dərslikdəki fraqmentin, dərsdə yenilik elementlərinin yenilənməsi, köhnəlmiş biliklərin yeniləri ilə əvəz edilməsi Yalnız müəllimlər üçün mükəmməl dərslər il üçün təqvim planı metodoloji tövsiyələr müzakirə proqramları İnteqrasiya edilmiş Dərslər