Ang thermodynamics ug ang kainit pagbalhin. Pamaagi sa pagbalhin sa kainit ug sa pagtantiya, pagbanabana. Heat pagbalhin - kini ...

Karon kita mosulay sa pagpangita sa usa ka tubag sa pangutana "Heat - nga ..?". Sa niini nga artikulo atong tagdon nga usa ka proseso, nga sa iyang mga sakop sa henero nga anaa diha sa kinaiyahan, ug masayud unsa ang relasyon tali sa pagbalhin sa kainit ug sa thermodynamics.

kahulugan

Heat Transfer - sa usa ka pisikal nga proseso, ang diwa sa nga mao ang sa pagbalhin sa kainit enerhiya. Exchange mahitabo tali sa duha ka mga lawas, o sa ilang sistema. Mao kini ang kinahanglanon pagbalhin sa kainit mahimong pinaagi sa usa ka naandan nga kainit mga lawas ngadto sa usa ka dili kaayo naandan nga kainit.

Features proseso

Heat pagbalhin - kini mao ang matang sa panghitabo nga mahitabo pinaagi sa direkta nga kontak, ug diha sa atubangan sa pagbahin mga paril. Sa unang kaso, ang tanan nga tin-aw, apan sa ikaduha nga lawas nga gigamit ingon nga babag mga materyales, palibot. Heat pagbalhin mahitabo sa mga kaso diin ang mga sistema nga naglangkob sa duha ka o labaw pa nga mga lawas, dili sa usa ka kahimtang sa kainit panimbang. Nga mao, usa sa mga butang nga adunay usa ka mas taas o ubos nga temperatura kay sa uban nga mga. Ania unya balhin sa kainit nga gahum. Kini mao ang makatarunganon nga maghunahuna nga kini mahuman sa dihang ang sistema moabut ngadto sa usa ka kahimtang sa thermodynamic o sa kainit panimbang. Ang proseso mahitabo diha-diha, ingon nga kita sa pagsulti sa ikaduhang balaod sa thermodynamics.

matang

Heat pagbalhin - usa ka proseso nga mahimong bahinon ngadto sa tulo ka mga pamaagi. Sila adunay usa ka nag-unang mga kinaiya, tungod kay diha kanila adunay usa ka tinuod nga sub uban sa iyang kaugalingon nga mga kinaiya sa usa ka ginikanan uban sa kinatibuk-ang mga balaod. Karon nabahin ngadto sa tulo ka mga matang sa pagbalhin sa kainit. Kini nga conduction, convection ug radyasyon. ni magsugod uban sa mga una, tingali Himoa.

Pamaagi sa pagbalhin sa kainit. Sa kainit conductivity.

Busa ang kabtangan sa usa ka materyal nga lawas aron sa paghimo sa enerhiya pagbalhin. Mao kini ang gibalhin gikan sa init nga mga bahin sa sa mao gihapon nga nga mao ang mas bugnawng. Ang sukaranan sa niini nga panghitabo mao ang baruganan sa chaotic motion sa mga molekula. Kini gitawag nga Brownian motion. Ang mas dako ang temperatura sa lawas, ang labaw nga kini nagpalihok sa molekula, tungod kay sila adunay usa ka mas dako nga kinetic enerhiya. Ang proseso naglakip sa kainit conduction electron, molekula, atomo. Kini mao ang gidala sa gawas sa lawas, lain-laing mga bahin sa nga adunay dili patas nga temperatura.

Kon ang bahandi mao ang makahimo sa pagpahigayon og kainit, kita sa pagsulti sa usa ka sa quantitative kinaiya. Sa kini nga kaso, kini pasundayag sa papel sa mga sa kainit conductivity. kinaiya Kini nagpakita kon sa unsang paagi sa daghan nga kainit nga moagi sa mga tagsa-tagsa nga lantugi sa gitas-on ug sa dapit sa matag yunit sa panahon. Sa kini nga kaso, ang temperatura sa lawas mausab pinaagi sa tukma gayud 1 K.

Kaniadto kini nagtuo nga ang pagbinayloay sa kainit sa lain-laing mga lawas (lakip na ang mga istruktura kainit transmission frame) tungod sa kamatuoran nga gikan sa usa ka lawas nga bahin ngadto sa laing gitawag nga caloric nagapaagay. Apan, mga timailhan sa iyang aktuwal nga kinabuhi, walay usa nga nakakaplag, ug sa diha nga ang mga molecular-kinetic teoriya nga naugmad sa usa ka ang-ang, ang tanan nga bahin sa caloric ug nalimot sa paghunahuna, tungod kay ang pangagpas nga mao nga dili makataronganon.

Convection. Ang pagbalhin sa kainit sa tubig

Pinaagi niini nga paagi ang kainit enerhiya exchange nasabtan pagbalhin uban sa internal nga hilo. Ibutang ta magbukal ang tubig sa. Ingon sa nailhan, ang usa ka naandan nga kainit nga hangin nagapaagay ngadto sa itaas pagkatkat. Usa ka bugnaw, mas bug-at mahulog paidalom. Busa nganong sa tanan nga mga tubig nga kini kinahanglan nga kon dili? Siya gayud sa sama nga. Ug sa dagan sa pagbalik-balik niini, ang tanan nga mga sapaw, mga haklap sa tubig, bisan sa unsa nga paagi sa daghang mga nila, ang kainit sa atubangan sa kahimtang sa kainit panimbang. Ubos sa pipila ka kahimtang, siyempre.

radiation

Kini nga pamaagi mao ang baruganan sa electromagnetic radiation. Kini mao ang tungod sa internal nga enerhiya. Hugot nga moadto sa teoriya sa kainit radiation dili magsugod, timan-i lamang nga ang rason nga dinhi mao ang lalang sa gisugo partikulo, mga atomo ug mga molekula.

Yano nga mga buluhaton sa kainit conductivity

Karon atong paghisgot mahitungod sa kon sa unsang paagi, diha sa buhat motan-aw sama sa kalkulasyon sa kainit pagbalhin. ni pagsulbad sa usa ka yano nga problema nga may kalabutan sa gidaghanon sa kainit Himoa. Atong maghunahuna nga kita adunay usa ka masa nga sa tubig nga sama sa katunga sa usa ka kilo. Ang sugod sa tubig temperatura - 0 degrees Celsius, katapusan - 100. Atong makaplagan kainit gidaghanon migahin contact masa alang sa pagpainit sa bahandi.

Sa pagbuhat niini nagkinahanglan kita sa pormula Q = cm (t ₂ -t _1), diin Q - nga kantidad sa kainit, c - ang piho nga kainit sa tubig, m - masa sa materyal, t ₁ - inisyal, t ₂ - katapusan nga temperatura. Sa tubig sa lamesa mao ang bili sa c kinaiya. Piho nga kainit kapasidad mao nga sama sa 4200 J / kg * C. Karon kita pulihan niini nga mga mithi sa pormula. Atong makita nga ang kantidad sa kainit mao nga sama sa 210000 J, o 210 KJ.

Ang unang balaod sa thermodynamics

Ang thermodynamics ug ang kainit pagbalhin sa mga nalambigit sa pipila ka mga balaod. Sa ilang basehan - ang kahibalo nga ang kausaban sa internal nga enerhiya sa sistema sa makab-ot sa duha ka mga pamaagi. Sinugdanan - mekanikal nga iskor operasyon. Ang ikaduha - sa usa ka mensahe sa usa ka kantidad sa kainit. Base sa niini nga baruganan, pinaagi sa dalan, ang unang balaod sa thermodynamics. Ania ang mga pulong: Kon ang sistema sa nga report sa pipila ka mga kantidad sa kainit, kini migahin sa sugo buhat sa gawas nga mga lawas o sa dungag sa iyang internal nga enerhiya. Ang matematika ekspresyon mao ang: dQ = Du + da.

Plus o minus?

Hingpit ang tanan nga mga prinsipyo nga mao ang bahin sa matematika recording sa unang balaod sa thermodynamics mahimong gisulat ingon nga sa "plus" ug uban sa usa ka ilhanan "minus". Ang pagpili sa mga proseso nga gidiktahan pinaagi sa mga kahimtang. Atong hunahunaon nga ang sistema magadawat sa usa ka kantidad sa kainit. Sa kini nga kaso, ang lawas sa iyang kainit. Busa, adunay usa ka gas pagpalapad ug, sa ingon, nga buhat mao ang gibuhat. Ingon sa usa ka resulta, ang bili mahimong positibo. Kon ang kantidad sa kainit gikuha, ang gas nga cooled, nga buhat mao ang gibuhat sa ibabaw niini. Ang mga prinsipyo balion mga hiyas.

Usa ka alternatibong paghimo sa unang balaod sa thermodynamics

Ibutang ta nga kita adunay usa ka batch engine. Kini nagtrabaho fluid (o sa sistema sa), sa pagbuhat sa usa ka cyclic proseso. Kini mao ang gitawag nga usa ka siklo. Ingon sa usa ka resulta, ang sistema sa mobalik sa iyang orihinal nga estado. Kini nga makatarunganon nga toohan nga sa niini nga kaso sa pagbag-o sa internal nga enerhiya mao nga sama sa zero. Kini turns nga ang kantidad sa kainit mahimong sama sa hingpit nga trabaho. Kini nga mga probisyon sa paghimo niini nga posible nga sa paghimo sa unang balaod sa thermodynamics mao na sa lain-laing.

Gikan niini nga kita makasabut nga diha sa kinaiyahan dili mahimong usa ka walay katapusan nga motion machine sa unang matang. Nga mao, ang usa ka lalang nga naghimo sa buhat sa usa ka mas dako nga kantidad itandi sa enerhiya nga nadawat gikan sa gawas. Sa kini nga kaso, aksyon kinahanglan nga gihimo matag.

Ang unang balaod sa thermodynamics alang sa izoprotsessov

Tagda, sa pagsugod sa isochoric proseso. Ubos kaniya ang gidaghanon nagpabilin kanunay. Busa, ang gidaghanon kausaban mahimong zero. Busa, ang buhat usab nga zero. Kita kuhaa kining component gikan sa unang balaod sa thermodynamics, ug unya makabaton sa pormula dQ = du. Busa, alang sa isochoric proseso sa tanan nga mga kainit gibutang sa usa ka sistema, moadto sa pagdugang sa internal nga kusog sa mga gas, o mga panagsagol niini.

Karon atong paghisgot mahitungod sa usa ka isobaric proseso. Nagpabilin nga kanunay nga pagpit-os niini. Sa kini nga kaso, ang mga internal nga enerhiya mausab sa susama sa komisyon nga buhat. Ania ang orihinal nga pormula: dQ = Du + pdV. Kita dali kuwentahon sa pagbuhat sa buluhaton. Kini mahimong sama sa ekspresyon sa Ur (T ₂ -T _1). Pinaagi sa dalan, kini mao ang pisikal nga kahulogan sa universal gas kanunay. Sa atubangan sa usa ka chameleon sa gas ug sa temperatura kalainan, sa usa ka component Kelvin, ang universal gas kanunay mao nga sama sa buhat nga nahimo sa panahon sa usa ka isobaric nga proseso.