Mavzu: 1 O‘zgarmas tok qonunlari. Metal, vaukum va gazlardagi elektr toki

tabiiy konvektsiyaga xonani isitish, issiqlik paytida tanani isitish (tabiiy ravishda) o'z ichiga oladi.
Majburiy konvektsiyaga choyni qoshiq bilan aralashtirish, xonani sovutish uchun ventilyator yordamida (g'ayritabiiy)
Suyuqliklar yuqoridan (to'g'ri pastdan) qizdirilsa, konveksiya sodir bo'lmaydi, chunki isitiladigan qatlamlar sovuqdan pastga tusha olmaydi. ular og'irroq.
Issiqlik uzatishni o'zgartirishning bir usuli ichki energiya jism (yoki jismlar tizimi), bir jismning ichki energiyasi boshqa jismning ichki energiyasiga mexanik ishsiz o'tadi.
Issiqlik uzatishning 3 turi mavjud:
Ikki muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi ularni ajratib turadigan mustahkam devor yoki ular orasidagi interfeys orqali sodir bo'ladi.
Issiqlik faqat yuqori haroratli jismdan past haroratli jismga o'tishi mumkin.
Issiqlik almashinuvi har doim shunday kechadiki, ba'zi jismlarning ichki energiyasining pasayishi har doim issiqlik almashinuvida ishtirok etuvchi boshqa jismlarning ichki energiyasining bir xil ortishi bilan birga bo'ladi.
Bu energiya saqlanish qonunining alohida holati.
QIZIQ
Keklik, o'rdak va boshqa qushlar qishda muzlashmaydi, chunki ularning panjalarining harorati tana haroratidan 30 darajadan oshiqroq farq qilishi mumkin. Past harorat panjalar issiqlik uzatishni sezilarli darajada kamaytiradi. Bu tananing himoyasi!
Issiqlik o'tkazuvchanligi - bu energiyani tananing issiq joylaridan kamroq isitiladigan joyga o'tkazish termal harakat va mikrozarrachalarning (atomlar, molekulalar, ionlar va boshqalar) o'zaro ta'siri tana haroratining tenglashishiga olib keladi.
Moddani o'tkazish bilan birga emas!
Ichki energiyani uzatishning bunday turi ikkalasi uchun ham xosdir qattiq moddalar shuningdek suyuqliklar va gazlar uchun.
Issiqlik o'tkazuvchanligi turli moddalar boshqacha.
Metallar eng yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega,
va turli metallar har xil issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.
Suyuqliklar issiqlik o'tkazuvchanligiga nisbatan pastroqdir qattiq jismlar gazlar esa suyuqliklardan kichikroqdir. Ichida havo bo'lgan barmoq bilan yopilgan probirkaning yuqori uchini qizdirganda, siz barmog'ingizni yoqishdan qo'rqmaysiz, chunki. gazlarning issiqlik o'tkazuvchanligi juda past. Qizig'i shundaki, qo'lingizni, masalan, gaz pechining (harorati 1000 darajadan yuqori) olovga deyarli yaqinlashtirishingiz mumkin va agar ... Agar .. bo'lsa nima bo'ladi? Gaz odatda issiqlikni juda yomon o'tkazuvchidir, shuning uchun qo'l va olov o'rtasida havoning kichik qatlami etarli bo'ladi. Lekin!
Ammo gazlarda konveksiya kabi hodisa mavjud, shuning uchun olov yonida qo'l kuchli yonadi.
Bino quruvchilar uchun poydevorning cho'kishi, ayniqsa abadiy muzli hududlarda katta qiyinchiliklar tug'diradi. Uylar ostidagi tuproqning erishi tufayli tez-tez yorilib ketadi.Poydevor tuproqqa ma'lum miqdorda issiqlik o'tkazadi. Shuning uchun binolar qoziqlar ustiga qurila boshlandi. Bunda issiqlik faqat issiqlik o'tkazuvchanligi bilan poydevordan qoziqqa va undan keyin qoziqdan erga uzatiladi.Qoziqlarni nimadan yasash kerak? Ma'lum bo'lishicha, bardoshli qattiq materialdan yasalgan qoziqlar ichida kerosin bilan to'ldirilgan bo'lishi kerak. Yozda qoziq yuqoridan pastgacha issiqlikni yomon o'tkazadi, chunki. suyuqlik past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Qishda, qoziq ichidagi suyuqlikning konvektsiyasi tufayli, aksincha, tuproqning qo'shimcha sovishiga hissa qo'shadi. Bu ertak emas, fantastika emas! Bunday loyiha haqiqatan ham ishlab chiqilgan va sinovdan o'tgan! Italiyalik olimlar tana haroratini doimiy ushlab turish imkonini beruvchi ko‘ylak ixtiro qildi. Olimlar yozda issiq, qishda sovuq bo'lmasligiga va'da berishadi, chunki u undan qilingan maxsus materiallar. Shunga o'xshash materiallar allaqachon kosmik parvozlarda qo'llaniladi. Qadimgi "Maksim" pulemyotlarida suvni isitish qurolni erishdan himoya qildi. Oshxonada issiq suyuqlik bilan to'ldirilgan idishlarni ko'tarayotganda, o'zingizni kuydirmaslik uchun siz faqat quruq lattadan foydalanishingiz mumkin. Havoning issiqlik o'tkazuvchanligi suvnikiga qaraganda ancha past! Va mato tuzilishi juda yumshoq va tolalar orasidagi barcha bo'shliqlar quruq lattada havo suv bilan to'ldiriladi. Qarang, kuymang!
Elakda olov - Quyida tasvirlangan hodisa metallarning issiqlikni yaxshi o'tkazish xususiyatini ko'rsatadi. Agar sim to'r qilish bo'lsa, ta'minlash yaxshi aloqa simni kesib o'tadigan joylarda metallni joylashtiring va ustiga qo'ying gaz gorelkasi, keyin vana yoqilgan bo'lsa, gazni tarmoq ustida yonib ketmasligi mumkin, shu bilan birga u panjara ostida yonmaydi. Va agar siz gazni tarmoq ostida yoqsangiz, olov tarmoq orqali "oqib chiqmaydi"! O'sha kunlarda, elektr konchining lampochkalari bo'lmaganida, ular Davy chiroqidan foydalanganlar. Bu metall qafasga "ekilgan" sham edi. Va milya yonuvchan gazlar bilan to'ldirilgan bo'lsa ham, Davy lampasi xavfsiz edi va portlashga olib kelmadi - olov metall to'r tufayli chiroqdan tashqariga chiqmadi.
Uning yonidagi stolga bir parcha ko'pik (yoki yog'och) va kaftning oynasini qo'ying, shunda bu narsalardan hislar boshqacha bo'ladi: ko'pik issiqroq, oyna sovuqroq ko'rinadi.
Nega? Axir, atrof-muhit harorati bir xil! Shisha issiqlikni yaxshi o'tkazuvchidir (u yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega) va darhol qo'ldan issiqlikni "olib tashlashni" boshlaydi. Qo'l sovuq bo'ladi! Styrofoam issiqlikni yomonroq o'tkazadi. U ham qizib, qo'ldan issiqlikni "olib tashlaydi", lekin sekinroq, shuning uchun u issiqroq ko'rinadi.

UY TAJRIBASI

Bir qatlamda qalin tirnoq yoki metall tayoqni qog'ozli chiziq bilan o'rang. Shamlarni alangaga qadar olov ustida ushlab turing, vaqtga e'tibor bering. Nima uchun qog'oz darhol yonib ketmaganligini tushuntiring.
Qo'llaringizni harorat sensori sifatida ishlating - atrofingizdagi narsalarni tekshiring. Tegish uchun eng sovuqni toping, ularning issiqlik o'tkazuvchanligi haqida xulosa chiqaring. Sizning his-tuyg'ularingizga ko'ra, eng yaxshisidan eng yomonigacha turli xil issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan moddalar ro'yxatini tuzing.
Qoshiqlarni tanlang turli materiallar(alyuminiy, kupronikel, po'lat, yog'och va boshqalar). Ularni idishga yarmiga botirib oling issiq suv. 1-2 daqiqadan so'ng, ularning tutqichlari bir xil qizdirilganligini tekshiring. Natijani tahlil qiling.
Uchta bir xil muz bo'lagini tayyorlang, ulardan birini folga, ikkinchisini qog'ozga, uchinchisini paxtaga o'rang va xonadagi likopchalarga qo'ying. To'liq eritish vaqtini aniqlang. Farqni tushuntiring. Muzlatgichda muz tayyorlang. Uni plastik to'rva ichiga soling va uni momiq sharf bilan o'rang yoki paxta momig'i bilan yoping. Mo'ynali kiyimlardan qo'shimcha ravishda o'ralgan bo'lishi mumkin. Ushbu paketni 5-7 soatga qoldiring, keyin muzning xavfsizligini tekshiring. Kuzatilgan holatni tushuntiring. Sovutgichni muzdan tushirishda muzlatilgan oziq-ovqatlarni uyda saqlash usulini taklif qiling.

FIKRLASH UCHUN MUAMMOLAR

(yoki "o'ylab ko'raylik"?)
1. Quyoshda qaysi tuproq tezroq isiydi: nam yoki quruq? Nega?
2. Nima uchun semiz odam ichida sovuq suv oriqdan kamroq sovuqmi?
3. Odam havoda 20 daraja issiqda salqinlikni sezmaydi, suvda esa 25 daraja sovuqda muzlaydi. Nega?
4. Agar qishda tramvay yoki avtobusning muzlatilgan oynasiga (qora muz bilan qoplangan) barmoq bir vaqtning o'zida qo'llanilsa va boshqa barmoq bilan tanga bosilsa, tanga ostidagi eritish maydoni kattaroq bo'ladi. Nega? Ushbu moddani tashkil etuvchi molekulalar va atomlarning qizg'in xaotik harakati bilan belgilanadi. Harorat - molekulyar harakat intensivligining o'lchovidir. Ma'lum bir haroratda jism ega bo'lgan issiqlik miqdori uning massasiga bog'liq; Masalan, bir xil haroratda katta stakan suvda kichikroq va chelakdagiga qaraganda ko'proq issiqlik mavjud. sovuq suv u bir chashka issiq suvdan ko'ra ko'proq bo'lishi mumkin (garchi chelakdagi suvning harorati pastroq bo'lsa ham). Issiqlik inson hayotida, shu jumladan uning tanasining faoliyatida muhim rol o'ynaydi. Oziq-ovqat tarkibidagi kimyoviy energiyaning bir qismi issiqlikka aylanadi, buning natijasida tana harorati 37 daraja Selsiy atrofida saqlanadi. Inson tanasining issiqlik muvozanati ham haroratga bog'liq. muhit, va odamlar turar-joy va isitish uchun ko'p energiya sarflash majbur sanoat binolari qishda va yozda ularni sovutish uchun. Bu energiyaning katta qismi issiqlik dvigatellari, masalan, qozonxonalar va qazilma yoqilg'ida (ko'mir, neft) ishlaydigan va elektr energiyasini ishlab chiqaradigan elektr stantsiyalarining bug 'turbinalari tomonidan ta'minlanadi.
18-asr oxirigacha. jismning harorati uning tarkibidagi "kaloriyali suyuqlik" yoki "kaloriya" miqdori bilan belgilanadi, deb hisoblab, issiqlik moddiy modda hisoblangan. Keyinchalik B.Ramford, J.Joul va oʻsha davrning boshqa fiziklari mohir tajribalar va mulohazalar orqali “kaloriya” nazariyasini inkor etib, issiqlikning vaznsiz ekanligini va uni shunchaki hisobiga har qanday miqdorda olish mumkinligini isbotladilar. mexanik harakat. Issiqlikning o'zi modda emas - bu shunchaki uning atomlari yoki molekulalari harakatining energiyasi. Zamonaviy fizika issiqlik haqidagi mana shu tushunchaga amal qiladi.