Termodinamik va issiqlik uzatish. issiqlik uzatish va hisoblash usullari. Issiqlik uzatish - uning ...

Bugun biz savol javob topishga harakat qilamiz ", issiqlik - deb ..?". Ushbu maqolada biz uning turlari tabiatda mavjud bo'lgan jarayon, deb o'ylab, va Issiqlik va termodinamik o'rtasidagi munosabatlar nima ekanligini bilaman.

aniqlash

Issiqlik uzatish - jismoniy jarayon, o'tkazish mohiyati bo'lgan issiqlik energiyasi. Birjasi ikki organlari yoki ularning tizimi o'rtasida bo'lib o'tadi. Shunday qilib fikr issiqlik bir kam qizg'in bir qizg'in organlari tomonidan bo'ladi.

jarayoni xususiyatlari

Issiqlik uzatish - bu to'g'ridan to'g'ri aloqa bilan sodir bo'lishi mumkin hodisaning mehribon, va bulish devorlar huzurida. Birinchi holda, barcha aniq, lekin ikkinchi organizmida to'siqlar materiallar, atrof-muhit sifatida foydalanish uchun. Issiqlik uzatish ikki yoki undan ko'p organlari iborat tizimi, issiqlik muvozanati bir davlat emas hollarda sodir bo'ladi. Ya'ni, ob'ektlar biri ikkinchisidan ancha yuqoriroq yoki pastroq harorat bor. Bu yerda, keyin issiqlik quvvatini o'tkazadi. Bu tizim termodinamik yoki issiqlik muvozanati holatiga kelganda u yakunlanadi, deb taxmin qilish mantiqiy emas. Biz aytish mumkin jarayon, o'z-o'zidan sodir termodinamiğin ikkinchi qonuni.

turlari

Issiqlik uzatish - uch usullari bo'linishi mumkin bo'lgan jarayon. umumiy qonunlari bilan bir qatorga o'z xususiyatlariga ega bo'lgan haqiqiy sub bor ularda, chunki ular, asosiy tabiat bo'ladi. Bugun uch qismga bo'linadi issiqlik uzatish turlari. Bu o'tkazuvchanlik, konveksiya va nurlanish. ning ehtimol, birinchi yarataylik.

usullari issiqlik uzatish. Issiqlik o'tkazuvchanlik.

Shunday qilib, energiya uzatishni qilish uchun moddiy tananing mulki hisoblanadi. Shunday qilib, sovuqroq ekanligini xil issiqroq burchaklaridan uzatiladi. bu hodisaga asosi molekulalari tartibsiz harakatda tamoyili hisoblanadi. Bu Broun harakati deb atalmish. Ular katta kinetik energiya, chunki tana katta harorat, yana u, molekulada harakat qiladi. jarayon issiqlik o'tkazuvchanlik elektronlari, molekula, atom o'z ichiga oladi. Bu tengsiz haroratga ega turli qismlari bo'lgan organlari, amalga oshiriladi.

modda issiqlikni o'tkazish ega bo'lsa, biz bir miqdoriy xarakterli gapirish mumkin. Bu holda, u issiqlik o'tkazuvchanlik ahamiyat kasb etadi. Bu xususiyati vaqt birligi uzunligi va maydoni individual parametrlar orqali o'tadi qancha issiqlik ko'rsatadi. Bu holda, tana harorati aniq 1 K. tomonidan o'zgaradi

Avvalroq u bir tana qismi boshqa tufayli aslida (issiqlik uzatish ramka tuzilmalari, shu jumladan,) turli organlarida issiqlik almashish issiqlik oqimlarini deb atalmish, deb hisoblaydi. Biroq, uning haqiqiy mavjudligi belgilari, hech kim topdi, va molekulyar-kinetik nazariya barcha issiqlik haqida, ma'lum bir darajada ishlab chiqilgan va gumon savunulamaz edi, chunki, deb o'ylayman unutgan bo'lsa.

Konvektsiya. issiqlik, suv

Bu yo'l bilan issiqlik energiya almashinuvi ichki iplar bilan uzatishni tushundim. AQSh suv Choynakdagi tasavvur qilaylik. Ma'lumki, bir issiq havo yuqoriga ko'tarilishni oqadi. A sovuq, og'ir pastga tushadi. Bas, nima uchun hamma suv Boshqacha bo'lishi kerak? U aynan shu ekan. Va bu tsikl davomida, suv barcha qatlamlari, qat'i nazar, ular bo'lishi mumkin qancha, issiqlik muvozanati holatiga oldin qizib ketadi. Muayyan sharoitlarda, albatta.

radiatsiya

Bu usul elektromagnit nurlanish printsipi. Bu ichki energiyasi bilan bog'liq. Kuchli nazariyasi kirib issiqlik nurlanishini shunchaki bu yerda sababi zaryadlangan zarralar, atomlar va molekulalarning qurilma ekanligini qayd, boshlanadi emas.

issiqlik o'tkazuvchanlik ustida oddiy vazifalar

Endi amalda issiqlik hisob-kitoblar kabi ko'rinadi, qanday qilib haqida gaplashaylik. ning issiqlik miqdori bilan bog'liq oddiy bir muammo hal qilaylik. AQSh, biz yarim kilogramm teng suv massaga ega, deb faraz qilaylik. boshlang'ich suv harorati - 0 daraja Selsiy, final - 100. Biz issiqlik miqdori modda isitish uchun kontakt massasini sarf topish.

Buning uchun biz formula Q = sm (-t ₁ t _2), kerak qaerda Q - maxsus - issiqlik, c miqdori suv issiqlik, m - moddasining massasi, t ₁ - boshlang'ich, T ₂ - oxirgi harorat. Suv stol c xarakterdagi qiymati hisoblanadi. Solishtirma issiqlik sig'imi 4200 J / kg * S ga teng Endi biz formula bu qadriyatlarni o'rniga. Biz issiqlik miqdori 210000 J, yoki 210 kJ ga teng ekanligini topish.

Termodinamiğin birinchi qonuni

Termodinamik va issiqlik muayyan qonunlar bilan bog'liq. Ularning asosida - tizimda ichki energiyasi o'zgarishi, ikki yo'llar bilan erishish mumkin, deb bilim. Kelib - mexanik skoring operatsiya. Ikkinchi - Xabar issiqlik ma'lum bir miqdori. Bu printsip asosida, aytmoqchi, termodinamiğin birinchi qonuni. Bu erda matni: tizim issiqlik ma'lum miqdorda xabar qilingan bo'lsa, u tashqi qiyofasiga komissiya ish sarflanadi, yoki uning ichki energiyasini oshirish uchun. matematik ifodasi quyidagicha: DQ = du + Da.

Plus yoki minus?

Juda termodinamiğin birinchi qonuni matematik yozilgan qismi bo'lgan barcha qiymatlari "plyus" bilan va "minus» belgisi bilan yoziladi mumkin. jarayonining tanlash sharoitida tomonidan aytib qilinadi. AQSh tizimi issiqlik ma'lum bir miqdorda qabul deb faraz qilaylik. Bu holda, uning issiqlik tana. Binobarin, binobarin, ish amalga oshiriladi, u erda bir gaz kengaytirish va. Natijada, qiymati musbat bo'ladi. olib issiqlik miqdori, gaz soviydi bo'lsa, ish unga amalga oshiriladi. qadriyatlar qadriyatlarni qarshi bo'lishi qiladi.

termodinamiğin birinchi qonuni muqobil formülasyonun

Biz bir ommaviy motorini ega deb hisoblagan. Bu ish suyuqlik (yoki tizim), bir uslub jarayonini amalga oshirish. Bu davr deyiladi. Natijada, tizim asl holiga qaytadi. Bu holatda ichki energiyasi o'zgarishi nolga teng deb faraz qilish mantiqiy bo'ladi. Bu issiqlik miqdori mukammal ish teng bo'ladi ekan. Bu qoidalar imkon termodinamiğin birinchi qonuni allaqachon boshqacha shakllantirish imkonini beradi.

Bu biz tabiatda birinchi turdagi bir abadiy harakat mashina bo'lishi mumkin emas, deb tushunish mumkin. Bu, tashqaridan qabul qilingan energiya nisbatan katta miqdorda ish bajaradi qurilma. Bu holda, harakat vaqti-vaqti bilan amalga oshirilishi kerak.

izoprotsessov uchun termodinamiğin birinchi qonuni

isochoric jarayonini boshlash uchun, ko'rib chiqaylik. unga ostida hajmi doimiy bo'lib qoladi. Shunday qilib, hajmi o'zgarishi nolga bo'ladi. Binobarin, ish ham nolga teng bo'ladi. Biz termodinamiğin birinchi qonuni bu komponentining olib tashlash, keyin formula DQ = du olish. Shuning uchun, isochoric jarayoni uchun barcha issiqlik tizimi tushirildi, uning gaz ichki energiyasi ortib, yoki Aralashmalarning ketadi.

Endi bir Isobaric jarayoni haqida gaplashaylik. unda doimiy bosim qolmoqda. Bu holda, ichki energiya parallel komissiya ishida o'zgaradi. DQ = du + PDV: Bu erda original formula hisoblanadi. Biz osonlik bilan ish bajarish hisoblash mumkin. Bu ifoda ur (T ₂ -T ₁₎ teng _bo'ladi. Aytgancha, bu universal gaz konstantasi jismoniy ma'nosi. Bir gaz mol va harorat farqi, bir qismi kelvin mavjud, universal gaz Sobit Isobaric jarayonida amalga oshirilgan ishlar tengdir.