ሙቀት ምንድን ነው፡የሃሳቡ ፍቺ

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

በፊዚክስ ውስጥ "ሙቀት" ጽንሰ-ሐሳብ በተለያዩ አካላት መካከል የሙቀት ኃይልን ከማስተላለፍ ጋር የተያያዘ ነው. በእነዚህ ሂደቶች ምክንያት የአካላትን ማሞቅ እና ማቀዝቀዝ, እንዲሁም የመሰብሰቢያ ሁኔታቸው ለውጥ ይከሰታል. ሙቀት ምንድን ነው የሚለውን ጥያቄ በበለጠ ዝርዝር እንመልከት።

ፅንሰ ሀሳብ

ሙቀት ምንድን ነው? እያንዳንዱ ሰው ይህንን ጥያቄ ከዕለት ተዕለት እይታ ሊመልስ ይችላል ፣ ማለትም ፣ በፅንሰ-ሀሳቡ ስር የአከባቢው ሙቀት በሚጨምርበት ጊዜ የሚሰማቸውን ስሜቶች ግምት ውስጥ በማስገባት። በፊዚክስ፣ ይህ ክስተት ሰውነታችንን በሚፈጥሩት የሞለኪውሎች እና አተሞች ትርምስ እንቅስቃሴ መጠን ላይ ካለው ለውጥ ጋር ተያይዞ የኃይል ማስተላለፊያ ሂደት እንደሆነ ተረድቷል።

በአጠቃላይ የሰውነት ሙቀት መጠን በጨመረ መጠን የውስጣዊ ሃይል በውስጡ ይከማቻል እና የበለጠ ሙቀት ለሌሎች ነገሮች ይሰጣል ማለት እንችላለን።

ሙቀት እና ሙቀት

ሙቀት ምንድን ነው ለሚለው ጥያቄ መልሱን በማወቅ ብዙዎች ይህ ጽንሰ-ሀሳብ ከ "ሙቀት" ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ተመሳሳይ ነው ብለው ያስቡ ይሆናል, ግን አይደለም. ሙቀት የኪነቲክ ሃይል ነው, የሙቀት መጠኑ የዚህ መለኪያ ነውጉልበት. ስለዚህ, የሙቀት ማስተላለፊያው ሂደት በእቃው ብዛት, በሚፈጥሩት ቅንጣቶች ብዛት, እንዲሁም በእነዚህ ቅንጣቶች አይነት እና በእንቅስቃሴው አማካይ ፍጥነት ላይ የተመሰረተ ነው. በምላሹ፣ የሙቀት መጠኑ በመጨረሻዎቹ የተዘረዘሩት መለኪያዎች ላይ ብቻ ይወሰናል።

በሙቀት እና በሙቀት መካከል ያለው ልዩነት ቀላል ሙከራ ካደረጉ ለመረዳት ቀላል ነው፡ አንድ ዕቃ እንዲሞላ እና ሌላኛው ግማሽ ብቻ እንዲሞላ ውሃ በሁለት እቃዎች ውስጥ ማፍሰስ ያስፈልግዎታል። ሁለቱንም እቃዎች በእሳቱ ላይ በማስቀመጥ አንድ ሰው ትንሽ ውሃ ያለበት ሰው በመጀመሪያ መቀቀል ሲጀምር ማየት ይችላል. ሁለተኛው ዕቃ እንዲፈላ, ከእሳቱ የተወሰነ ተጨማሪ ሙቀት ያስፈልገዋል. ሁለቱም መርከቦች በሚፈላበት ጊዜ የሙቀት መጠኑን መለካት ይችላሉ፣ ተመሳሳይ ይሆናል (100 ^oC)፣ ነገር ግን አንድ ሙሉ ዕቃ በውስጡ ውሃ ለመቅዳት ተጨማሪ ሙቀት አስፈለገ።

የሙቀት ክፍሎች

በፊዚክስ የሙቀት ፍቺ መሰረት አንድ ሰው የሚለካው ከኃይል ወይም ከስራ ጋር ተመሳሳይ በሆነ አሃዶች ማለትም በጁልስ (ጄ) እንደሆነ መገመት ይችላል። ከሙቀት ዋናው ክፍል በተጨማሪ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ስለ ካሎሪ (kcal) ብዙ ጊዜ መስማት ይችላሉ. ይህ ጽንሰ-ሀሳብ ወደ አንድ ግራም የውሃ ሙቀት ማስተላለፍ የሚያስፈልገው የሙቀት መጠን ሲሆን ይህም የሙቀት መጠኑ በ 1 ኬልቪን (K) ይጨምራል. አንድ ካሎሪ ከ 4.184 ጄ ጋር እኩል ነው። በተጨማሪም ስለ ትላልቅ እና ትናንሽ ካሎሪዎች 1 kcal እና 1 ካሎሪ መስማት ይችላሉ።

የሙቀት አቅም ጽንሰ-ሀሳብ

ሙቀት ምን እንደሆነ በማወቅ በቀጥታ የሚለየውን አካላዊ መጠን እናስብ - የሙቀት አቅም። በዚህ ጽንሰ-ሀሳብ ስር,ፊዚክስ ማለት የሙቀት መጠኑ በ 1 ኬልቪን (ኬልቪን) እንዲቀየር መሰጠት ወይም መወሰድ ያለበት የሙቀት መጠን ነው።

የአንድ የተወሰነ አካል የሙቀት አቅም በ2 ዋና ዋና ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው፡

• ሰውነት በሚቀርብበት የኬሚካል ስብጥር እና የመደመር ሁኔታ ላይ፤
• የእሱ ብዛት።

ይህን ባህሪ ከአንድ ነገር ብዛት ነፃ ለማድረግ በሙቀት ፊዚክስ ውስጥ ሌላ መጠን አስተዋወቀ - ልዩ የሙቀት አቅም ፣ ይህም በ 1 ኪሎ ግራም የሚተላለፈውን የሙቀት መጠን ይወስናል። መጠኑ በ1 ኪ.

ሲቀየር

የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ልዩ የሙቀት መጠን ያለውን ልዩነት በግልፅ ለማሳየት ለምሳሌ 1 ግራም ውሃ፣ 1 ግራም ብረት እና 1 ግራም የሱፍ አበባ ዘይት ወስደህ ሙቅ። የሙቀት መጠኑ ለብረት ናሙና ከዚያም ለዘይት ጠብታ እና ለውሃው ይቆያል።

ልዩ የሙቀት አቅም የሚወሰነው በእቃው ኬሚካላዊ ስብጥር ላይ ብቻ ሳይሆን በስብስብ ሁኔታ ላይ እንዲሁም በሚታሰብባቸው ውጫዊ ፊዚካዊ ሁኔታዎች ላይ ነው (የቋሚ ግፊት ወይም የማያቋርጥ መጠን).

የሙቀት ማስተላለፊያ ሂደት ዋና እኩልታ

ሙቀት ምንድን ነው የሚለውን ጥያቄ ከተመለከትን አንድ ሰው የማስተላለፊያውን ሂደት የሚገልጸውን ዋናውን የሂሳብ አገላለጽ በማንኛውም የመደመር ሁኔታ ውስጥ ላሉ አካላት በፍጹም መስጠት አለበት። ይህ አገላለጽ ቅፅ አለው: Q=cmΔT, Q የተላለፈው (የተቀበለው) ሙቀት መጠን, c በጥያቄ ውስጥ ያለው ነገር የተለየ ሙቀት ነው, m -መጠኑ፣ ΔT የፍፁም ሙቀት ለውጥ ነው፣ እሱም በመጨረሻው እና በሙቀት ማስተላለፊያ ሂደት መጀመሪያ ላይ ባለው የሰውነት ሙቀት ልዩነት ይገለጻል።

ከላይ የተጠቀሰው ቀመር ምንጊዜም ተቀባይነት ያለው እንደሚሆን መረዳት በጣም አስፈላጊ ነው, በሂደቱ ሂደት ውስጥ, እቃው የመሰብሰብ ሁኔታን ሲይዝ, ማለትም ፈሳሽ, ጠጣር ወይም ጋዝ ይቆያል. አለበለዚያ፣ እኩልታውን መጠቀም አይቻልም።

የቁስ ድምር ሁኔታ ለውጥ

እንደሚያውቁት ቁስ አካል ሊሆኑ የሚችሉባቸው 3 ዋና ድምር ግዛቶች አሉ፡

• ጋዝ፤
• ፈሳሽ፤
• ጠንካራ አካል።

ከአንዱ ሁኔታ ወደ ሌላ መሸጋገር እንዲመጣ ሰውነት ሙቀትን ማሳወቅ ወይም ማስወገድ ያስፈልጋል። በፊዚክስ ውስጥ እንዲህ ላሉት ሂደቶች, ልዩ ሙቀቶች ማቅለጥ (ክሪስታልላይዜሽን) እና ማፍላት (ኮንደንስ) ጽንሰ-ሐሳቦች ቀርበዋል. እነዚህ ሁሉ መጠኖች 1 ኪሎ ግራም የሰውነት ክብደት የሚለቁትን ወይም የሚወስዱትን የመሰብሰብ ሁኔታን ለመለወጥ የሚያስፈልገውን የሙቀት መጠን ይወስናሉ. ለእነዚህ ሂደቶች, እኩልታው ትክክለኛ ነው: Q=Lm, L በቁስ ሁኔታ መካከል ያለው ተዛማጅ ሽግግር ልዩ ሙቀት ነው.

ከዚህ በታች የውህደት ሁኔታን የመቀየር ሂደቶች ዋና ዋና ባህሪያት ናቸው፡

1. እነዚህ ሂደቶች በቋሚ የሙቀት መጠን ማለትም እንደ መፍላት ወይም መቅለጥ ይከናወናሉ።
2. የሚቀለበሱ ናቸው። ለምሳሌ, አንድ የተወሰነ አካል ለመቅለጥ የወሰደው የሙቀት መጠን ይህ አካል እንደገና ካለፈ ወደ አካባቢው ከሚወጣው የሙቀት መጠን ጋር በትክክል እኩል ይሆናል.ወደ ጠንካራ ሁኔታ።

Thermal equilibrium

ይህ ከ "ሙቀት" ጽንሰ-ሐሳብ ጋር የተያያዘ ሌላ አስፈላጊ ጉዳይ ነው, ይህም ሊታሰብበት ይገባል. የተለያየ የሙቀት መጠን ያላቸው ሁለት አካላት ከተገናኙ ከጥቂት ጊዜ በኋላ በአጠቃላይ ስርዓቱ ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን ተመሳሳይ ይሆናል. የሙቀት ምጣኔን ለማግኘት ከፍተኛ ሙቀት ያለው አካል ለስርዓቱ ሙቀትን መስጠት አለበት, እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው አካል ይህንን ሙቀት መቀበል አለበት. ይህንን ሂደት የሚገልጹት የሙቀት ፊዚክስ ህጎች እንደ ዋናው የሙቀት ማስተላለፊያ እኩልታ እና የቁስ አካል አጠቃላይ ሁኔታ ለውጥን የሚወስነው ቀመር (ካለ) ጥምረት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።

የሙቀት ሚዛን በራስ-ሰር የማቋቋም ሂደት አስደናቂ ምሳሌ በውሃ ውስጥ የሚጣል ቀይ-ትኩስ ብረት ነው። በዚህ ጊዜ የጋለ ብረት ሙቀቱ ከፈሳሹ የሙቀት መጠን ጋር እኩል እስኪሆን ድረስ የውሃውን ሙቀት ይሰጠዋል.

የሙቀት ማስተላለፊያ መሰረታዊ ዘዴዎች

ከሙቀት ኃይል ልውውጥ ጋር የሚሄዱ ሁሉም ሂደቶች በሰው የሚታወቁት በሦስት የተለያዩ መንገዶች ይከሰታሉ፡

• Thermal conductivity። የሙቀት ልውውጥ በዚህ መንገድ እንዲከሰት, የተለያየ የሙቀት መጠን ባላቸው ሁለት አካላት መካከል ግንኙነት አስፈላጊ ነው. በአከባቢው ሞለኪውላዊ ደረጃ ባለው የግንኙነት ዞን ውስጥ የኪነቲክ ሃይል ከሙቀቱ አካል ወደ ቀዝቃዛ ይተላለፋል. የዚህ ሙቀት ማስተላለፊያ መጠን የሚወሰነው ሙቀትን ለመምራት በተካተቱት አካላት ችሎታ ላይ ነው. የሙቀት መቆጣጠሪያው አስደናቂ ምሳሌ ነው።የሰው የብረት ዘንግ ሲነካ።
• ኮንቬሽን። ይህ ሂደት የቁስ አካልን እንቅስቃሴ ይጠይቃል, ስለዚህ በፈሳሽ እና በጋዞች ውስጥ ብቻ ይታያል. የመቀየሪያው ይዘት እንደሚከተለው ነው-ጋዝ ወይም ፈሳሽ ንብርብሮች ሲሞቁ, መጠናቸው ይቀንሳል, ስለዚህ ወደ ላይ ይነሳሉ. በፈሳሽ ወይም በጋዝ መጠን ውስጥ በሚነሱበት ጊዜ ሙቀትን ያስተላልፋሉ. የኮንቬክሽን ምሳሌ በ ማሰሮ ውስጥ የፈላ ውሃ ሂደት ነው።
• ጨረር። ይህ የሙቀት ማስተላለፊያ ሂደት የሚከሰተው በጋለ ሰውነት የተለያዩ ድግግሞሽ ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች በመልቀቃቸው ነው። የፀሐይ ብርሃን የጨረር ዋና ምሳሌ ነው።