ភាពកក់ក្តៅប៉ុណ្ណា។ បរិមាណកំដៅ។ ឯកតានៃបរិមាណកំដៅ។ កំ​ដៅ​ជាក់លាក់។ ការគណនាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅរាងកាយឬបញ្ចេញដោយវាកំឡុងពេលត្រជាក់

« រូបវិទ្យា - ថ្នាក់ទី ១០

តើការបំប្លែងសរុបនៃរូបធាតុកើតឡើងក្នុងដំណើរការអ្វីខ្លះ?
តើអ្នកអាចផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុមួយដោយរបៀបណា?

អ្នកអាចផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងនៃរាងកាយដោយធ្វើការងារ កំដៅ ឬផ្ទុយទៅវិញ ធ្វើឱ្យវាត្រជាក់។
ដូច្នេះនៅពេលបង្កើតលោហៈ ការងារត្រូវបានធ្វើ ហើយវាឡើងកំដៅ ក្នុងពេលតែមួយ លោហៈអាចត្រូវបានកំដៅលើអណ្តាតភ្លើងដែលកំពុងឆេះ។

ដូចគ្នានេះផងដែរប្រសិនបើ piston ត្រូវបានជួសជុល (រូបភាព 13.5) នោះបរិមាណឧស្ម័នមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលកំដៅហើយគ្មានការងារធ្វើទេ។ ប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពនៃឧស្ម័ន ហើយដូច្នេះថាមពលខាងក្នុងរបស់វាកើនឡើង។

ថាមពលខាងក្នុងអាចកើនឡើង និងថយចុះ បរិមាណកំដៅអាចជាវិជ្ជមាននិងអវិជ្ជមាន។

ដំណើរការនៃការផ្ទេរថាមពលពីរាងកាយមួយទៅរាងកាយមួយទៀតដោយមិនធ្វើការងារត្រូវបានគេហៅថា ការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ.

រង្វាស់បរិមាណនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងកំឡុងពេលផ្ទេរកំដៅត្រូវបានគេហៅថា បរិមាណកំដៅ.

រូបភាពម៉ូលេគុលនៃការផ្ទេរកំដៅ។

កំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរកំដៅនៅព្រំប្រទល់រវាងសាកសព អន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីយឺតនៃរាងកាយត្រជាក់ជាមួយនឹងម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីលឿននៃរាងកាយក្តៅកើតឡើង។ ជាលទ្ធផល ថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុលត្រូវបានស្មើគ្នា ហើយល្បឿននៃម៉ូលេគុលនៃរាងកាយត្រជាក់កើនឡើង ហើយរាងកាយក្តៅថយចុះ។

កំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ថាមពលមិនត្រូវបានបំប្លែងពីទម្រង់មួយទៅទម្រង់មួយទៀតទេ ផ្នែកនៃថាមពលខាងក្នុងនៃរាងកាយដែលមានកំដៅជាងត្រូវបានផ្ទេរទៅរាងកាយដែលមានកំដៅតិច។

បរិមាណកំដៅនិងសមត្ថភាពកំដៅ។

អ្នកដឹងរួចហើយថាដើម្បីកំដៅតួនៃម៉ាស់ m ពីសីតុណ្ហភាព t 1 ដល់សីតុណ្ហភាព t 2 វាចាំបាច់ក្នុងការផ្ទេរបរិមាណកំដៅទៅវា:

Q = cm(t 2 - t 1) = cm Δt ។ (13.5)

នៅពេលដែលរាងកាយត្រជាក់ សីតុណ្ហភាពចុងក្រោយរបស់វា t 2 ប្រែទៅជាតិចជាងសីតុណ្ហភាពដំបូង t 1 ហើយបរិមាណកំដៅដែលបញ្ចេញដោយរាងកាយគឺអវិជ្ជមាន។

មេគុណ c ក្នុងរូបមន្ត (13.5) ត្រូវបានគេហៅថា សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់សារធាតុ។

កំ​ដៅ​ជាក់លាក់- នេះគឺជាបរិមាណជាលេខស្មើនឹងបរិមាណកំដៅដែលសារធាតុមានទម្ងន់ 1 គីឡូក្រាមទទួលបាន ឬបញ្ចេញនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពរបស់វាប្រែប្រួល 1 K ។

សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃឧស្ម័នអាស្រ័យលើដំណើរការដែលការផ្ទេរកំដៅកើតឡើង។ ប្រសិនបើអ្នកកំដៅឧស្ម័ននៅ សម្ពាធថេរបន្ទាប់មកវានឹងពង្រីក និងដំណើរការ។ ដើម្បីកំដៅឧស្ម័នដោយ 1 ° C នៅសម្ពាធថេរវាត្រូវការផ្ទេរកំដៅច្រើនជាងកំដៅវាក្នុងបរិមាណថេរនៅពេលដែលឧស្ម័ននឹងឡើងកំដៅតែប៉ុណ្ណោះ។

អង្គធាតុរាវ និងអង្គធាតុរឹងពង្រីកបន្តិចនៅពេលកំដៅ។ សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់របស់ពួកគេនៅកម្រិតសំឡេងថេរនិងសម្ពាធថេរខុសគ្នាតិចតួច។

កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។

ដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកកំឡុងពេលដំណើរការរំពុះ បរិមាណកំដៅជាក់លាក់មួយត្រូវតែផ្ទេរទៅវា។ សីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុរាវមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលវាឆ្អិន។ ការបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរមិននាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុលនោះទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានអមដោយការកើនឡើងនៃថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មរបស់ពួកគេ។ យ៉ាងណាមិញចម្ងាយជាមធ្យមរវាងម៉ូលេគុលឧស្ម័នគឺធំជាងរវាងម៉ូលេគុលរាវ។

បរិមាណជាលេខស្មើនឹងបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវដែលមានទម្ងន់ 1 គីឡូក្រាមទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរត្រូវបានគេហៅថា កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយ.

ដំណើរការនៃការហួតនៃអង្គធាតុរាវកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពណាមួយ ខណៈពេលដែលម៉ូលេគុលលឿនបំផុតចាកចេញពីអង្គធាតុរាវ ហើយវាត្រជាក់កំឡុងពេលហួត។ កំដៅជាក់លាក់នៃការហួតគឺស្មើនឹងកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។

តម្លៃនេះត្រូវបានតាងដោយអក្សរ r និងបង្ហាញជា joules ក្នុងមួយគីឡូក្រាម (J/kg)។

ធំ​ណាស់ កំ​ដៅ​ជាក់លាក់ចំហាយទឹក៖ r H20 = 2.256 10 6 J/kg នៅសីតុណ្ហភាព 100 °C ។ ចំពោះវត្ថុរាវផ្សេងទៀត ឧទាហរណ៍ អាល់កុល អេធើរ បារត ប្រេងកាត កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកគឺតិចជាង 3-10 ដងនៃទឹក។

ដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវនៃម៉ាស់ m ទៅជាចំហាយទឹក បរិមាណកំដៅត្រូវបានទាមទារស្មើនឹង៖

Q p = rm ។ (13.6)

នៅពេលដែលចំហាយ condenses បរិមាណកំដៅដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ចេញ:

Q k = -rm ។ (13.7)

កំដៅជាក់លាក់នៃការលាយ។

នៅពេលដែលរូបកាយគ្រីស្តាល់រលាយ កំដៅទាំងអស់ដែលផ្គត់ផ្គង់ទៅវាទៅដើម្បីបង្កើនថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុល។ ថាមពល Kineticម៉ូលេគុលមិនផ្លាស់ប្តូរទេ ចាប់តាំងពីការរលាយកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពថេរ។

តម្លៃជាលេខស្មើនឹងបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបំលែងសារធាតុគ្រីស្តាល់ដែលមានទម្ងន់ 1 គីឡូក្រាមនៅចំណុចរលាយទៅជាអង្គធាតុរាវត្រូវបានគេហៅថា កំដៅជាក់លាក់នៃការលាយនិងតំណាងដោយអក្សរ λ ។

នៅពេលដែលសារធាតុដែលមានទម្ងន់ 1 គីឡូក្រាមរលាយ បរិមាណកំដៅដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ចេញ ដូចដែលត្រូវបានស្រូបចូលកំឡុងពេលរលាយ។

កំដៅជាក់លាក់នៃការរលាយទឹកកកគឺខ្ពស់ណាស់: 3.34 10 5 J / kg ។

"ប្រសិនបើទឹកកកមិនមានកំដៅខ្ពស់នៃការលាយបញ្ចូលគ្នាទេនោះ នៅនិទាឃរដូវ ម៉ាស់ទឹកកកទាំងមូលនឹងត្រូវរលាយក្នុងរយៈពេលពីរបីនាទី ឬវិនាទី ដោយសារកំដៅត្រូវបានផ្ទេរជាបន្តបន្ទាប់ទៅកាន់ទឹកកកពីខ្យល់។ ផលវិបាកនៃការនេះនឹងធ្ងន់ធ្ងរ; យ៉ាងណាមិញ សូម្បីតែនៅក្នុងស្ថានភាពបច្ចុប្បន្នក៏ដោយ ទឹកជំនន់ដ៏ធំ និងលំហូរទឹកខ្លាំងកើតឡើងនៅពេលដែលដុំទឹកកក ឬព្រិលដ៏ធំរលាយ។ R. ខ្មៅ, សតវត្សទី XVIII ។

ដើម្បីរលាយរូបកាយគ្រីស្តាល់នៃម៉ាស់ m បរិមាណកំដៅត្រូវបានទាមទារស្មើនឹង៖

Qpl = λm ។ (13.8)

បរិមាណកំដៅដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលគ្រីស្តាល់នៃរាងកាយគឺស្មើនឹង៖

Q cr = -λm (13.9)

សមីការ តុល្យភាពកំដៅ.

ចូរយើងពិចារណាការផ្លាស់ប្តូរកំដៅនៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានតួជាច្រើនដែលដំបូងឡើយមានសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា ឧទាហរណ៍ ការផ្លាស់ប្តូរកំដៅរវាងទឹកនៅក្នុងកប៉ាល់ និងគ្រាប់បាល់ដែកក្តៅដែលធ្លាក់ចូលទៅក្នុងទឹក។ យោងទៅតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល បរិមាណកំដៅដែលបញ្ចេញដោយរាងកាយមួយគឺស្មើនឹងចំនួនកំដៅដែលទទួលបានដោយមួយផ្សេងទៀត។

បរិមាណកំដៅដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានចាត់ទុកថាអវិជ្ជមានបរិមាណកំដៅដែលទទួលបានត្រូវបានចាត់ទុកថាជាវិជ្ជមាន។ ដូច្នេះបរិមាណកំដៅសរុប Q1 + Q2 = 0 ។

ប្រសិនបើការផ្លាស់ប្តូរកំដៅកើតឡើងរវាងសាកសពជាច្រើននៅក្នុងប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាល។

Q 1 + Q 2 + Q 3 + ... = 0. (13.10)

សមីការ (១៣.១០) ត្រូវបានគេហៅថា សមីការតុល្យភាពកំដៅ.

នៅទីនេះ Q 1 Q 2, Q 3 គឺជាបរិមាណនៃកំដៅដែលទទួលបានឬត្រូវបានបញ្ចេញដោយរាងកាយ។ បរិមាណកំដៅទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត (13.5) ឬរូបមន្ត (13.6)-(13.9) ប្រសិនបើការបំប្លែងដំណាក់កាលផ្សេងៗនៃសារធាតុ (ការរលាយ គ្រីស្តាល់ ចំហាយទឹក ការ condensation) កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។

(ឬការផ្ទេរកំដៅ) ។

សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃសារធាតុមួយ។

សមត្ថភាពកំដៅ- នេះគឺជាបរិមាណកំដៅដែលស្រូបយកដោយរាងកាយនៅពេលកំដៅដោយ 1 ដឺក្រេ។

សមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយដើមទុន អក្សរឡាតាំង ជាមួយ.

តើសមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយអាស្រ័យលើអ្វី? ជាដំបូងនៃការទាំងអស់ពីម៉ាស់របស់វា។ វាច្បាស់ណាស់ថាកំដៅឧទាហរណ៍ទឹក 1 គីឡូក្រាមនឹងត្រូវការកំដៅច្រើនជាងកំដៅ 200 ក្រាម។

ចុះប្រភេទសារធាតុ? តោះធ្វើការពិសោធន៍។ ចូរយកកប៉ាល់ដូចគ្នាចំនួនពីរ ហើយចាក់ទឹកដែលមានទម្ងន់ 400 ក្រាមចូលទៅក្នុងមួយ ហើយប្រេងបន្លែមានទម្ងន់ 400 ក្រាមចូលទៅក្នុងមួយទៀត យើងនឹងចាប់ផ្តើមកំដៅពួកវាដោយប្រើឧបករណ៍ដុតដូចគ្នា។ ដោយសង្កេតមើលការអានទែម៉ូម៉ែត្រ យើងនឹងឃើញថាប្រេងឡើងកំដៅយ៉ាងលឿន។ ដើម្បីកំដៅទឹក និងប្រេងឱ្យនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា ទឹកត្រូវកំដៅឱ្យបានយូរ។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលយើងកំដៅទឹកយូរ វាកាន់តែទទួលបានកំដៅពីឧបករណ៍ដុត។

ដូច្នេះដើម្បីកំដៅម៉ាស់ដូចគ្នានៃសារធាតុផ្សេងគ្នាទៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នាវាត្រូវបានទាមទារ បរិមាណផ្សេងគ្នាភាពកក់ក្តៅ។ បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់កំដៅរាងកាយ ហើយដូច្នេះសមត្ថភាពកំដៅរបស់វាអាស្រ័យលើប្រភេទសារធាតុដែលរាងកាយត្រូវបានផ្សំ។

ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ ដើម្បីបង្កើនសីតុណ្ហភាពនៃទឹកដែលមានទម្ងន់ 1 គីឡូក្រាមដោយ 1 ° C បរិមាណកំដៅស្មើនឹង 4200 J ត្រូវបានទាមទារ ហើយដើម្បីកំដៅម៉ាស់ដូចគ្នាដោយ 1 ° C ។ ប្រេង​ផ្កាឈូករ័ត្នបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការគឺ 1700 J ។

បរិមាណរូបវន្តដែលបង្ហាញពីចំនួនកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅ 1 គីឡូក្រាមនៃសារធាតុដោយ 1 ºСត្រូវបានគេហៅថា សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ នៃសារធាតុនេះ។

សារធាតុនីមួយៗមានសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់របស់វា ដែលត្រូវបានតាងដោយអក្សរឡាតាំង c និងវាស់ជា joules ក្នុងមួយគីឡូក្រាមដឺក្រេ (J/(kg °C))។

កំ​ដៅ​ជាក់លាក់សារធាតុដូចគ្នានៅក្នុងរដ្ឋផ្សេងគ្នានៃការប្រមូលផ្តុំ (រឹង រាវ និងឧស្ម័ន) គឺខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃទឹកគឺ 4200 J/(kg °C) ហើយសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃទឹកកកគឺ 2100 J/(kg °C)។ អាលុយមីញ៉ូនៅក្នុងស្ថានភាពរឹងមានសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ 920 J / (kg - °C) និងនៅក្នុងស្ថានភាពរាវ - 1080 J / (kg - °C) ។

ចំណាំថាទឹកមានសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ខ្ពស់ណាស់។ ដូច្នេះទឹកនៅក្នុងសមុទ្រ និងមហាសមុទ្រដែលឡើងកំដៅក្នុងរដូវក្តៅ ស្រូបពីខ្យល់ មួយ​ចំនួន​ធំ​នៃកំដៅ។ សូមអរគុណចំពោះបញ្ហានេះ នៅកន្លែងទាំងនោះដែលមានទីតាំងនៅជិតកន្លែងទឹកធំៗ រដូវក្តៅមិនក្តៅដូចកន្លែងដែលឆ្ងាយពីទឹក។

ការគណនាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅរាងកាយឬបញ្ចេញដោយវាកំឡុងពេលត្រជាក់។

ពីខាងលើវាច្បាស់ណាស់ថាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់កំដៅរាងកាយគឺអាស្រ័យលើប្រភេទនៃសារធាតុដែលរាងកាយមាន (ពោលគឺសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់របស់វា) និងលើម៉ាស់នៃរាងកាយ។ វាក៏ច្បាស់ដែរថាបរិមាណកំដៅអាស្រ័យទៅលើចំនួនដឺក្រេដែលយើងនឹងបង្កើនសីតុណ្ហភាពរាងកាយ។

ដូច្នេះដើម្បីកំណត់បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់កំដៅរាងកាយ ឬបញ្ចេញដោយវាកំឡុងពេលត្រជាក់ អ្នកត្រូវគុណសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃរាងកាយដោយម៉ាស់របស់វា និងដោយភាពខុសគ្នារវាងសីតុណ្ហភាពចុងក្រោយ និងដំបូងរបស់វា៖

សំណួរ = សង់​ទី​ម៉ែ​ត (t 2 - t 1 ) ,

កន្លែងណា សំណួរ- បរិមាណកំដៅ គ- សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ ម- ម៉ាសរាងកាយ, t 1 - សីតុណ្ហភាព​ដំបូង t 2 - សីតុណ្ហភាពចុងក្រោយ។

នៅពេលដែលរាងកាយឡើងកំដៅ t 2 > t 1 ហើយ​ដូច្នេះ សំណួរ > 0 . នៅពេលដែលរាងកាយត្រជាក់ចុះ t 2i< t 1 ហើយ​ដូច្នេះ សំណួរ< 0 .

ប្រសិនបើសមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយទាំងមូលត្រូវបានគេដឹង ជាមួយ, សំណួរកំណត់ដោយរូបមន្ត៖

Q = C (t 2 - t 1 ) .

តើអ្វីនឹងឡើងកំដៅលឿននៅលើចង្ក្រាន - កំសៀវឬធុងទឹក? ចម្លើយគឺជាក់ស្តែង - ស្លាបព្រាកាហ្វេ។ បន្ទាប់មកសំណួរទីពីរគឺហេតុអ្វី?

ចម្លើយគឺមិនច្បាស់ទេ - ដោយសារតែម៉ាសទឹកនៅក្នុងកំសៀវគឺតិចជាង។ អស្ចារ្យ។ ហើយឥឡូវនេះអ្នកអាចធ្វើរឿងពិតដោយខ្លួនឯងបាន។ បទពិសោធន៍រាងកាយនៅផ្ទះ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះអ្នកនឹងត្រូវការខ្ទះតូចដូចគ្នាចំនួនពីរ បរិមាណទឹកស្មើគ្នា និង ប្រេង​រុក្ខជាតិឧទាហរណ៍កន្លះលីត្រនិងចង្ក្រាន។ ដាក់ខ្ទះឆាជាមួយប្រេងនិងទឹកនៅលើកំដៅដូចគ្នា។ ឥឡូវនេះគ្រាន់តែមើលអ្វីដែលនឹងឡើងកំដៅលឿនជាងមុន។ ប្រសិនបើអ្នកមានទែម៉ូម៉ែត្រសម្រាប់វត្ថុរាវ អ្នកអាចប្រើវាបាន ប្រសិនបើមិនមានទេ អ្នកអាចសាកល្បងសីតុណ្ហភាពដោយប្រើម្រាមដៃរបស់អ្នកម្តងម្កាល ដោយគ្រាន់តែប្រយ័ត្នកុំឱ្យរលាក។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយអ្នកនឹងឃើញឆាប់ៗនេះថាប្រេងឡើងកំដៅខ្លាំង លឿនជាងទឹក។. និងសំណួរមួយបន្ថែមទៀត ដែលអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងទម្រង់នៃបទពិសោធន៍ផងដែរ។ ដែលនឹងឆ្អិនលឿនជាងមុន - ទឹកក្តៅឬត្រជាក់? អ្វីគ្រប់យ៉ាងគឺជាក់ស្តែងម្តងទៀត - កក់ក្តៅនឹងជាលើកដំបូងនៅចុងបញ្ចប់។ ហេតុអ្វីបានជាសំណួរ និងការពិសោធន៍ចម្លែកទាំងអស់នេះ? កំណត់ បរិមាណរាងកាយត្រូវបានគេហៅថា "បរិមាណកំដៅ" ។

បរិមាណកំដៅ

បរិមាណកំដៅគឺជាថាមពលដែលរាងកាយបាត់បង់ ឬទទួលបានកំឡុងពេលផ្ទេរកំដៅ។ នេះច្បាស់ណាស់ពីឈ្មោះ។ នៅពេលដែលត្រជាក់រាងកាយនឹងបាត់បង់កំដៅជាក់លាក់មួយហើយនៅពេលដែលកំដៅវានឹងស្រូបយក។ ហើយចម្លើយចំពោះសំណួររបស់យើងបានបង្ហាញយើង តើបរិមាណកំដៅអាស្រ័យលើអ្វី?ទីមួយ កាន់តែច្រើន ម៉ាសរាងកាយកំដៅកាន់តែច្រើនត្រូវតែចំណាយដើម្បីផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពរបស់វាមួយដឺក្រេ។ ទីពីរ បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់កំដៅរាងកាយគឺអាស្រ័យលើសារធាតុដែលវាមាន ពោលគឺអាស្រ័យលើប្រភេទសារធាតុ។ ហើយទីបីភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរាងកាយមុននិងបន្ទាប់ពីការផ្ទេរកំដៅក៏សំខាន់ផងដែរសម្រាប់ការគណនារបស់យើង។ ដោយផ្អែកលើចំណុចខាងលើយើងអាច កំណត់បរិមាណកំដៅដោយប្រើរូបមន្ត៖

Q=cm(t_2-t_1) ,

ដែល Q គឺជាបរិមាណកំដៅ
ម - ទំងន់រាងកាយ;
(t_2-t_1) - ភាពខុសគ្នារវាងសីតុណ្ហភាពរាងកាយដំបូង និងចុងក្រោយ។
c គឺជាសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃសារធាតុ ដែលបានរកឃើញពីតារាងដែលត្រូវគ្នា។

ដោយប្រើរូបមន្តនេះ អ្នកអាចគណនាបរិមាណកំដៅដែលចាំបាច់សម្រាប់កំដៅរាងកាយណាមួយ ឬថារាងកាយនេះនឹងបញ្ចេញនៅពេលត្រជាក់។

បរិមាណកំដៅត្រូវបានវាស់ជា joules (1 J) ដូចជាថាមពលប្រភេទណាមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយតម្លៃនេះត្រូវបានណែនាំមិនយូរប៉ុន្មានទេហើយមនុស្សបានចាប់ផ្តើមវាស់បរិមាណកំដៅមុនច្រើន។ ហើយពួកគេបានប្រើឯកតាដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងពេលវេលារបស់យើង - កាឡូរី (1 cal) ។ 1 កាឡូរីគឺជាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅទឹក 1 ក្រាមដោយ 1 អង្សាសេ។ ការណែនាំដោយទិន្នន័យទាំងនេះ អ្នកដែលចូលចិត្តរាប់កាឡូរីក្នុងអាហារដែលពួកគេញ៉ាំ អាចគ្រាន់តែដើម្បីភាពសប្បាយរីករាយ គណនាថាតើទឹកប៉ុន្មានលីត្រអាចត្រូវបានស្ងោរជាមួយនឹងថាមពលដែលពួកគេប្រើប្រាស់ជាមួយនឹងអាហារអំឡុងពេលថ្ងៃ។

តើអ្វីនឹងឡើងកំដៅលឿននៅលើចង្ក្រាន - កំសៀវឬធុងទឹក? ចម្លើយគឺជាក់ស្តែង - ស្លាបព្រាកាហ្វេ។ បន្ទាប់មកសំណួរទីពីរគឺហេតុអ្វី?

ចម្លើយគឺមិនច្បាស់ទេ - ដោយសារតែម៉ាសទឹកនៅក្នុងកំសៀវគឺតិចជាង។ អស្ចារ្យ។ ហើយឥឡូវនេះអ្នកអាចធ្វើបទពិសោធន៍រាងកាយពិតប្រាកដដោយខ្លួនឯងនៅផ្ទះ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះអ្នកនឹងត្រូវការខ្ទះតូចៗដូចគ្នាចំនួនពីរ បរិមាណស្មើគ្នានៃទឹក និងប្រេងបន្លែ ឧទាហរណ៍ កន្លះលីត្រនីមួយៗ និងចង្ក្រានមួយ។ ដាក់ខ្ទះឆាជាមួយប្រេងនិងទឹកនៅលើកំដៅដូចគ្នា។ ឥឡូវនេះគ្រាន់តែមើលអ្វីដែលនឹងឡើងកំដៅលឿនជាងមុន។ ប្រសិនបើអ្នកមានទែម៉ូម៉ែត្រសម្រាប់វត្ថុរាវ អ្នកអាចប្រើវាបាន ប្រសិនបើមិនមានទេ អ្នកអាចសាកល្បងសីតុណ្ហភាពដោយប្រើម្រាមដៃរបស់អ្នកម្តងម្កាល ដោយគ្រាន់តែប្រយ័ត្នកុំឱ្យឆេះ។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយអ្នកនឹងឃើញឆាប់ៗនេះថាប្រេងឡើងកំដៅលឿនជាងទឹក។ និងសំណួរមួយបន្ថែមទៀត ដែលអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងទម្រង់នៃបទពិសោធន៍ផងដែរ។ តើអ្វីនឹងឆ្អិនលឿនជាងមុន - ទឹកក្តៅឬត្រជាក់? អ្វីគ្រប់យ៉ាងគឺជាក់ស្តែងម្តងទៀត - កក់ក្តៅនឹងជាលើកដំបូងនៅចុងបញ្ចប់។ ហេតុអ្វីបានជាសំណួរ និងការពិសោធន៍ចម្លែកទាំងអស់នេះ? ដើម្បីកំណត់បរិមាណរាងកាយហៅថា "បរិមាណកំដៅ" ។

បរិមាណកំដៅ

បរិមាណកំដៅគឺជាថាមពលដែលរាងកាយបាត់បង់ ឬទទួលបានកំឡុងពេលផ្ទេរកំដៅ។ នេះច្បាស់ណាស់ពីឈ្មោះ។ នៅពេលដែលត្រជាក់រាងកាយនឹងបាត់បង់កំដៅជាក់លាក់មួយហើយនៅពេលដែលកំដៅវានឹងស្រូបយក។ ហើយចម្លើយចំពោះសំណួររបស់យើងបានបង្ហាញយើង តើបរិមាណកំដៅអាស្រ័យលើអ្វី?ទីមួយ ម៉ាសនៃរាងកាយកាន់តែធំ បរិមាណកំដៅកាន់តែច្រើនដែលត្រូវចំណាយដើម្បីផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពរបស់វាមួយដឺក្រេ។ ទីពីរ បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់កំដៅរាងកាយគឺអាស្រ័យលើសារធាតុដែលវាមាន ពោលគឺអាស្រ័យលើប្រភេទសារធាតុ។ ហើយទីបីភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរាងកាយមុននិងបន្ទាប់ពីការផ្ទេរកំដៅក៏សំខាន់ផងដែរសម្រាប់ការគណនារបស់យើង។ ដោយផ្អែកលើចំណុចខាងលើយើងអាច កំណត់បរិមាណកំដៅដោយប្រើរូបមន្ត៖

ដែល Q គឺជាបរិមាណកំដៅ
ម - ទំងន់រាងកាយ;
(t_2-t_1) - ភាពខុសគ្នារវាងសីតុណ្ហភាពរាងកាយដំបូង និងចុងក្រោយ។
c គឺជាសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃសារធាតុ ដែលបានរកឃើញពីតារាងដែលត្រូវគ្នា។

ដោយប្រើរូបមន្តនេះ អ្នកអាចគណនាបរិមាណកំដៅដែលចាំបាច់សម្រាប់កំដៅរាងកាយណាមួយ ឬថារាងកាយនេះនឹងបញ្ចេញនៅពេលត្រជាក់។

បរិមាណកំដៅត្រូវបានវាស់ជា joules (1 J) ដូចជាថាមពលប្រភេទណាមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយតម្លៃនេះត្រូវបានណែនាំមិនយូរប៉ុន្មានទេហើយមនុស្សបានចាប់ផ្តើមវាស់បរិមាណកំដៅមុនច្រើន។ ហើយពួកគេបានប្រើឯកតាដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងពេលវេលារបស់យើង - កាឡូរី (1 cal) ។ 1 កាឡូរីគឺជាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅទឹក 1 ក្រាមដោយ 1 អង្សាសេ។ ការណែនាំដោយទិន្នន័យទាំងនេះ អ្នកដែលចូលចិត្តរាប់កាឡូរីក្នុងអាហារដែលពួកគេញ៉ាំ អាចគ្រាន់តែដើម្បីភាពសប្បាយរីករាយ គណនាថាតើទឹកប៉ុន្មានលីត្រអាចត្រូវបានស្ងោរជាមួយនឹងថាមពលដែលពួកគេប្រើប្រាស់ជាមួយនឹងអាហារអំឡុងពេលថ្ងៃ។

ថាមពលខាងក្នុងនៃប្រព័ន្ធទែរម៉ូឌីណាមិកអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរតាមពីរវិធី៖

1. ធ្វើលើស ការងារប្រព័ន្ធ,
2. ដោយប្រើអន្តរកម្មកម្ដៅ។

ការផ្ទេរកំដៅទៅរាងកាយមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការអនុវត្តការងារម៉ាក្រូស្កូបនៅលើរាងកាយនោះទេ។ IN ក្នុងករណី​នេះការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងគឺបណ្តាលមកពីការពិតដែលថាម៉ូលេគុលបុគ្គលនៃរាងកាយដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងធ្វើការលើម៉ូលេគុលមួយចំនួននៃរាងកាយដែលមានសីតុណ្ហភាពទាបជាង។ ក្នុងករណីនេះអន្តរកម្មកម្ដៅត្រូវបានដឹងដោយសារតែចរន្តកំដៅ។ ការផ្ទេរថាមពលក៏អាចធ្វើទៅបានដោយប្រើវិទ្យុសកម្មផងដែរ។ ប្រព័ន្ធនៃដំណើរការមីក្រូទស្សន៍ (មិនទាក់ទងនឹងរាងកាយទាំងមូលទេប៉ុន្តែចំពោះម៉ូលេគុលបុគ្គល) ត្រូវបានគេហៅថាការផ្ទេរកំដៅ។ បរិមាណថាមពលដែលត្រូវបានផ្ទេរពីរាងកាយមួយទៅរាងកាយមួយទៀតដែលជាលទ្ធផលនៃការផ្ទេរកំដៅត្រូវបានកំណត់ដោយបរិមាណកំដៅដែលត្រូវបានផ្ទេរពីរាងកាយមួយទៅរាងកាយមួយទៀត។

និយមន័យ

ភាពកក់ក្តៅគឺជាថាមពលដែលត្រូវបានទទួល (ឬបោះបង់ចោល) ដោយរាងកាយនៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរកំដៅជាមួយរាងកាយជុំវិញ (បរិស្ថាន)។ និមិត្តសញ្ញាសម្រាប់កំដៅគឺជាធម្មតាអក្សរ Q ។

នេះគឺជាបរិមាណមូលដ្ឋានមួយក្នុងទែម៉ូឌីណាមិក។ កំដៅត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងកន្សោមគណិតវិទ្យានៃច្បាប់ទីមួយនិងទីពីរនៃទែរម៉ូឌីណាមិក។ កំដៅត្រូវបានគេនិយាយថាជាថាមពលក្នុងទម្រង់នៃចលនាម៉ូលេគុល។

កំដៅអាចត្រូវបានផ្ទេរទៅប្រព័ន្ធ (រាងកាយ) ឬវាអាចត្រូវបានយកចេញពីវា។ វាត្រូវបានគេជឿថាប្រសិនបើកំដៅត្រូវបានផ្ទេរទៅប្រព័ន្ធនោះវាមានភាពវិជ្ជមាន។

រូបមន្តសម្រាប់គណនាកំដៅនៅពេលសីតុណ្ហភាពប្រែប្រួល

យើងកំណត់បរិមាណកំដៅបឋមជា . ចូរយើងកត់សម្គាល់ថាធាតុនៃកំដៅដែលប្រព័ន្ធទទួលបាន (ផ្តល់ឱ្យ) ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរតូចមួយនៅក្នុងស្ថានភាពរបស់វាមិនមែនជាឌីផេរ៉ង់ស្យែលពេញលេញទេ។ ហេតុផលសម្រាប់នេះគឺថាកំដៅគឺជាមុខងារនៃដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធ។

បរិមាណកំដៅបឋមដែលត្រូវបានបញ្ជូនទៅប្រព័ន្ធហើយសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរពី T ទៅ T + dT គឺស្មើនឹង:

ដែល C គឺជាសមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយ។ ប្រសិនបើរាងកាយនៅក្នុងសំណួរមានភាពដូចគ្នានោះរូបមន្ត (1) សម្រាប់បរិមាណកំដៅអាចត្រូវបានតំណាងដូចជា:

តើសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃរាងកាយនៅឯណា m គឺជាម៉ាសនៃរាងកាយគឺជាសមត្ថភាពកំដៅម៉ូលេគុល - ម៉ាសថ្គាមសារធាតុ គឺជាចំនួន moles នៃសារធាតុ។

ប្រសិនបើរាងកាយមានភាពដូចគ្នា ហើយសមត្ថភាពកំដៅត្រូវបានចាត់ទុកថាមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព នោះបរិមាណកំដៅ () ដែលរាងកាយទទួលបាននៅពេលសីតុណ្ហភាពរបស់វាកើនឡើងដោយបរិមាណអាចត្រូវបានគណនាដូចជា៖

កន្លែងដែល t 2, t 1 សីតុណ្ហភាពរាងកាយមុននិងក្រោយកំដៅ។ សូមចំណាំថានៅពេលរកឃើញភាពខុសគ្នា () ក្នុងការគណនា សីតុណ្ហភាពអាចត្រូវបានជំនួសទាំងនៅក្នុងអង្សាសេ និងនៅក្នុង kelvins ។

រូបមន្តសម្រាប់បរិមាណកំដៅកំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល

ការផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាលមួយនៃសារធាតុមួយទៅដំណាក់កាលមួយទៀតត្រូវបានអមដោយការស្រូប ឬបញ្ចេញនូវបរិមាណជាក់លាក់នៃកំដៅ ដែលត្រូវបានគេហៅថាកំដៅនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល។

ដូច្នេះ ដើម្បីផ្ទេរធាតុនៃរូបធាតុពីសភាពរឹងទៅជាអង្គធាតុរាវ វាគួរតែត្រូវបានផ្តល់បរិមាណកំដៅ () ស្មើនឹង៖

តើកំដៅជាក់លាក់នៃការលាយបញ្ចូលគ្នា dm គឺជាធាតុនៃម៉ាសរាងកាយ។ វាគួរតែត្រូវបានគេយកទៅក្នុងគណនីថារាងកាយត្រូវតែមានសីតុណ្ហភាពស្មើនឹងចំណុចរលាយនៃសារធាតុនៅក្នុងសំណួរ។ កំឡុងពេលគ្រីស្តាល់កំដៅត្រូវបានបញ្ចេញស្មើនឹង (4) ។

បរិមាណកំដៅ (កំដៅនៃការហួត) ដែលត្រូវការដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយអាចរកឃើញដូចជា៖

ដែល r គឺជាកំដៅជាក់លាក់នៃការហួត។ នៅពេលដែលចំហាយ condenses កំដៅត្រូវបានបញ្ចេញ។ កំដៅនៃការហួតគឺស្មើនឹងកំដៅនៃ condensation នៃម៉ាស់ស្មើគ្នានៃសារធាតុ។

ឯកតាសម្រាប់វាស់បរិមាណកំដៅ

ឯកតារង្វាស់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់បរិមាណកំដៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI គឺ៖ [Q]=J

ឯកតាប្រព័ន្ធបន្ថែមនៃកំដៅដែលត្រូវបានរកឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងការគណនាបច្ចេកទេស។ [Q]=cal (កាឡូរី)។ 1 cal = 4.1868 J ។

ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា

ឧទាហរណ៍

លំហាត់ប្រាណ។តើបរិមាណទឹកអ្វីខ្លះដែលត្រូវលាយដើម្បីទទួលបានទឹក 200 លីត្រនៅសីតុណ្ហភាព t = 40C ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៃម៉ាស់ទឹកមួយគឺ t 1 = 10 C នោះសីតុណ្ហភាពនៃម៉ាស់ទឹកទីពីរគឺ t 2 = 60 C ។ ?

ដំណោះស្រាយ។ចូរយើងសរសេរសមីការតុល្យភាពកំដៅក្នុងទម្រង់៖

ដែល Q=cmt គឺជាបរិមាណកំដៅដែលបានរៀបចំបន្ទាប់ពីលាយទឹក; Q 1 = សង់ទីម៉ែត្រ 1 t 1 - បរិមាណកំដៅនៃផ្នែកមួយនៃទឹកដែលមានសីតុណ្ហភាព t 1 និងម៉ាស់ m 1; Q 2 = សង់ទីម៉ែត្រ 2 t 2 - បរិមាណកំដៅនៃផ្នែកមួយនៃទឹកដែលមានសីតុណ្ហភាព t 2 និងម៉ាស់ m 2 ។

ពីសមីការ (1.1) វាដូចខាងក្រោម:

នៅពេលផ្សំផ្នែកត្រជាក់ (V 1) និងក្តៅ (V 2) ទៅក្នុងបរិមាណតែមួយ (V) យើងអាចសន្មត់ថា:

ដូច្នេះយើងទទួលបានប្រព័ន្ធសមីការ៖

ដោយបានដោះស្រាយវាយើងទទួលបាន: