Орнату зертханалық жұмысты имитациялайды Қатты денелердің меншікті жылу сыйымдылығын анықтау
жүктеу/скачать 0.54 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Жұмыс мақсаты
|
2.04. Қатты денелердің меншікті жылу сыйымдылығын анықтау Орнату зертханалық жұмысты имитациялайды »Қатты денелердің меншікті жылу сыйымдылығын анықтау». Жұмыс мақсаты: қатты дененің меншікті жылу сыйымдылығын анықтау. Қысқаша теория Термодинамика(немесе жылудың жалпы теориясы) денелер мен табиғат құбылыстарының макроскопиялық қасиеттерін олардың микроскопиялық құрылымын қызықтырмай зерттейді. Жүйе күйін сипаттау үшін тұтастай жүйеге жататын физикалық шамалар – термодинамикалық параметрлер (мысалы, қысым, көлем, температура) қолданылады. Егер бұл жүйе параметрлері тұрақты сыртқы жағдайларда шексіз тұрақты болып қалатын белгілі мәндерге ие болса, олар тепе-теңдік күйі деп аталады. Күйдің өзгеруі жұмыс орындалғанда (немесе онда), сондай-ақ оған жылу қосылғанда (немесе жойылғанда) орын алуы мүмкін. Ішкі энергия Uатомдардың немесе молекулалардың термиялық хаотикалық қозғалысы мен молекулааралық және атомаралық әрекеттесу мен қозғалыстар энергиясынан тұрады. Жылу мөлшері Q - дененің жылу беру кезінде жоғалтатын немесе алатын энергиясы. Термодинамиканың бірінші заңына сүйене отырып, жүйеге берілген жылу мөлшері оның ішкі энергиясын арттыруға және жүйенің жұмысын орындауға кетеді ( ) сыртқы денелердің үстінде: . Жылу алмасу– денеге немесе дененің өзіне жұмыс жасамай, ішкі энергияны өзгертудің физикалық процесі. Жылу берудің үш әдісі бар: өткізгіштік, конвекциялық, сәулелену. Жылу алмасу - температура градиентінің әсерінен денелер немесе денелердің аумақтары арасындағы энергияның өздігінен қайтымсыз алмасу процесі. Термодинамиканың екінші заңы бойынша жылу аз қызған денеден көп қызған денеге беріледі. Жылу алмасу әрқашан дене температурасын теңестіруге әкеледі. Жылу өткізгіштікмикробөлшектердің (атомдардың, молекулалардың, иондардың және т.б.) жылулық қозғалысы мен өзара әрекеттесуіне байланысты дененің көбірек қызған аймақтарынан энергияның азырақ қызған жерлеріне ауысуы нәтижесінде орындалады. Дененің ең қозғалатын (яғни температурасы ең жоғары) бөлшектері бір-біріне тікелей жақындағанда, өз энергиясының бір бөлігін дененің ең аз қозғалатын бөлшектеріне береді. Жылу алмасу процесінде бөлшектері бір-бірімен ең көп жанасып жатқан қатты денелерде жылу өткізгіштік маңызды рөл атқарады. Мысалы, белгілі бір жерде металл қаңылтырды дәнекерлеу кезінде, белгілі бір уақыт өткеннен кейін, қаңылтырдың басқа аймақтарында температураның жоғарылағанын көруге болады, олар өз кезегінде қыздырылмаған: жылу жылу өткізгіштік арқылы таралады. Жылу өткізгіштік таза күйінде тек қатты денелерде және сұйықтардың, газдардың немесе булардың қозғалмайтын қабаттарында көрінеді. Сұйықтар мен газдарда жылу өткізгіштіктің маңызы шамалы. Конвекция (К)(латын тілінен convectio – әкелу, жеткізу), жылу сұйықтарда, газдарда немесе түйіршікті ортада ағындар мен заттардың ағындары арқылы берілетін жылу алмасу түрі. Табиғи немесе еркін және мәжбүрлі конвекция бар. Табиғи конвекцияауырлық өрісінде (немесе үдеу бар жүйеде) орналасқан сұйық және түйіршікті заттарды біркелкі емес қыздыру (төменнен қыздыру) кезінде орындалады. Температурасы жоғары заттың тығыздығы төмен болады және FA архимед күшінің әсерінен температурасы төмен затқа қатысты қозғалады. Күш (Δρ – температурасы жоғары зат пен қоршаған ортаның тығыздықтарының айырмашылығы, V – температурасы жоғары заттың көлемі, g – ауырлық күшінің үдеуі). Температурасы жоғары зат көлемі үшін сәйкесінше FA күшінің және конвекцияның бағыты ауырлық күшінің бағытына қарама-қарсы. Конвекция зат температурасының тепе-теңдігіне әкеледі. Белгілі бір затқа жылуды тұрақты беру кезінде оның ішінде жылуды ең қызған қабаттардан ең аз қыздырылғанға тасымалдайтын стационарлық конвекциялық токтар пайда болады. Қабаттар арасындағы температура айырмашылығы азайған сайын конвекция қарқындылығы төмендейді. Ортаның жылу өткізгіштігі мен тұтқырлығының жоғары мәндерінде конвекция да әлсіреген сияқты. Нөлдік ауырлықта табиғи конвекция керемет. Мәжбүрлі конвекцияменЗаттың орын ауыстыруы негізінен қандай да бір құрылғының (сорғы, араластырғыш және т.б.) әсерінен болады. Жылу берілу қарқындылығы, бұл жағдайда, жоғарыда аталған факторларға ғана емес, сонымен қатар заттың мәжбүрлі қозғалысының жылдамдығына да байланысты. Конвекция табиғатта кең таралған, мысалы, Жер атмосферасының төменгі қабатында, теңіздер мен мұхиттарда, Жердің ішкі бөлігінде, Күнде (Күннің ~ (20 – 30)% тереңдіктегі қабатта). оның бетінен радиусы) т.б. Конвекция негізінде сұйықтар мен газдарды салқындату немесе қыздыру әртүрлі техникалық құрылғыларда жүреді. жүктеу/скачать 0.54 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|