Thermodynamics ndi kutentha kutentha. Njira zotentha kutengera ndi kuwerengera. Kupititsa kutentha ndi ...

Lero tiyesa kupeza yankho la funso lakuti "Kutentha kutentha ndi ...?". M'nkhaniyi tidzakambirana momwe ndondomekoyi ikuyendera, ndi yani yomwe ilipo m'chilengedwe, ndikuphunziranso mgwirizano pakati pa kutentha ndi thermodynamics.

Tanthauzo

Kupititsa kutenthedwa ndi kutentha ndi thupi, chomwe chimapangitsa kutentha kwa mphamvu. Kusinthana kumachitika pakati pa matupi awiri kapena machitidwe awo. Pa nthawi yomweyi, kutentha kutentha kwa matupi otentha ndi matupi ocheperachepera ndikofunikira.

Zotsatira za Ndondomeko

Kupititsa kutentha ndi mtundu wa zochitika zomwe zingathe kuchitika mwachindunji komanso pakugawana magawo. Pachiyambi choyamba, zonse zimakhala zomveka, pamutu wachiwiri, matupi, zipangizo, ndi mauthenga angagwiritsidwe ntchito ngati zopinga. Kupititsa patsogolo kutentha kumachitika nthawi imene dongosolo lokhala ndi matupi awiri kapena angapo sali m'chikhalidwe cha kutenthetsa. Izi zikutanthauza kuti chimodzi mwa zinthuzo chili ndi kutentha kapena kutsika kwambiri kuposa chimzake. Kenaka kutumiza kwa mphamvu ya kutentha kumachitika. Ndizomveka kuganiza kuti idzatha pamene dongosolo lidzafika ku thermodynamic, kapena kutentha kwake. Ndondomekoyi ndiyomwe, monga momwe tingathere lamulo lachiwiri la thermodynamics.

Mitundu

Kusuntha kutentha ndi njira yomwe ingagawidwe mu njira zitatu. Zidzakhala zofunikira, popeza mkati mwao mungathe kusiyanitsa zigawo zenizeni zenizeni, zomwe zili ndi zizindikiro zawo zomwe zikugwirizana ndi malamulo onse. Pakadali pano, zimakhala zosiyana kusiyanitsa mitundu itatu ya kutengerako kutentha. Izi ndi zotenthetsera zamatenthesi, zizindikiro ndi ma radiation. Tiyeni tiyambe ndi woyamba, mwinamwake.

Njira za kutentha kutentha. Kutentha kwa kutentha.

Izi ndi momwe katundu wa thupi kapena thupili amatchulidwa kuti apereke mphamvu. Pankhani iyi, imasamutsidwa kuchoka ku gawo lotentha kwambiri kupita kumoto wambiri. Pa mtima wa chodabwitsa ichi ndizo zowopsya zoyendayenda zamamolekyu. Ichi ndi chotchedwa Brownian. Kupitirira kutentha kwa thupi, pamene maselo amayamba kusunthira mmenemo, chifukwa ali ndi mphamvu zowonjezera. Pochita zotentha, ma electron, ma molecule, ndi maatomu amawathandiza. Zimapangidwa m'matupi, mbali zosiyanasiyana zomwe zimakhala ndi kutentha kwakukulu.

Ngati mankhwalawa akhoza kutentha, tikhoza kulankhula za kukhalapo kwa chiwerengero chokwanira. Pachifukwa ichi udindo wake umasewera ndi coefficient of kutentha conductivity. Chikhalidwe ichi chimasonyeza momwe kutentha kumadutsa kupyolera mu unit of length ndi malo pa unit of time. Pachifukwa ichi, kutentha kwa thupi kudzasintha ndi 1 K.

Poyamba ankakhulupirira kuti kusinthanitsa kutentha m'matupi osiyanasiyana (kuphatikizapo kutentha kutentha kwa nyumba zotsekedwa) ndi chifukwa chakuti kuchokera kumbali imodzi ya thupi kupita ku chimzake chimatuluka kutchedwa kutentha. Komabe, palibe amene adapezapo zizindikiro zenizeni zenizeni zake, ndipo pamene chiwerengero cha maselo ofanana chimafika pamlingo winawake, aliyense anaiwala kulingalira za kutentha, popeza kuti maganizowa sankakhala otsimikizika.

Convection. Kutentha kwa madzi

Mwa njira iyi ya kusinthanitsa kutentha, kutumizira kwa kutuluka kwa mkati kumamveka. Tiyeni tilingalire ketulo ndi madzi. Monga momwe zimadziwira, mpweya wotentha kwambiri umayenda pamwamba. Ndipo kuzizira, kolemetsa, kugwera pansi. Nanga n'chifukwa chiyani madzi ayenera kukhala osiyana? Ziri chimodzimodzi ndi iye. Ndipo pakali pano, madzi onse, ngakhale angati, amatha kutenthetsa usanayambe mkhalidwe wa kutentha. Muzikhalidwe zina, ndithudi.

Mafunde

Njirayi imagwiritsidwa ntchito pamagetsi opangira magetsi. Ndi chifukwa cha mphamvu zamkati. Sitidzapita ku chidziwitso cha kutentha kwa dzuwa , timangozindikira kuti chifukwa chake apa pali dongosolo la magawo, maatomu ndi ma molekyulu.

Mavuto osavuta a kutentha

Tsopano tiyeni tiyankhule za momwe kutengerako kutentha kwa moto kukuwoneka ngati mukuchita. Tiyeni tithetse ntchito yosavuta yokhudzana ndi kuchuluka kwa kutentha. Tiyeni tinene kuti tili ndi madzi ambiri ofanana ndi theka la kilogalamu. Kutentha kwa madzi koyamba ndi madigiri 0 Celsius, kutentha kotsiriza ndi 100. Tiyeni tiwone kuchuluka kwa kutentha komwe timagwiritsa ntchito kutenthetsa nkhaniyi.

Pachifukwachi tikufunikira chiganizo Q = cm (t ₂ -t ₁ ), pomwe Q ndiyotentha, c ndiyo kutentha kwa madzi, mamita ndiwambiri, t ₁ ndiyake, t ₂ ndi kutentha kotsiriza. Kwa madzi, mtengo wa c ndi wolemba. Mphamvu yowonjezera kutentha idzakhala 4200 J / kg * C. Tsopano alowetsani mfundo izi mu njirayi. Tiyeni tipeze kuti kutentha kwake kudzafanana ndi 210000 J, kapena 210 kJ.

Lamulo loyamba la thermodynamics

Thermodynamics ndi kutentha kutentha zimagwirizana wina ndi mzake ndi malamulo ena. Iwo amachokera pa chidziwitso chomwe chimasintha mphamvu zamkati mkati mwa dongosolo chikhoza kukwaniritsidwa mwa njira ziwiri. Yoyamba - kukwaniritsidwa kwa mawotchi. Yachiwiri ndi uthenga wa kutentha pang'ono. Mwa njira, mfundo imeneyi ikuchokera pa lamulo loyamba la thermodynamics. Pano pali mawu ake: ngati dongosolo ladziwitsidwa ndi kutentha pang'ono, lidzagwiritsidwa ntchito pochita matupi akunja kapena kuwonjezera mphamvu zake zamkati. Kulemba masamu: dQ = dU + dA.

Zabwino kapena zachinyengo?

Mwamtheradi zonse zomwe zimaloledwa muzamasamba za lamulo loyamba la thermodynamics zikhoza kulembedwa ndi chizindikiro chowonjezera komanso chizindikiro chochepa. Ndipo zosankha zawo zidzasinthidwa ndi zikhalidwe za ndondomekoyi. Tiyerekeze kuti dongosololi limalandira kutentha pang'ono. Pankhaniyi, matupi ake amatha. Chifukwa chake, kuwonjezeka kwa gasi kumachitika, kutanthauza kuti ntchito ikuchitika. Chifukwa chake, zikhulupiliro zidzakhala zabwino. Ngati kuchuluka kwa kutentha kumachotsedwa, mpweya umagunda pansi, ntchito imagwira pamwamba pake. Makhalidwe angatenge zinthu zosiyana.

Kusintha kwina kwa lamulo loyamba la thermodynamics

Tiyerekeze kuti tili ndi injini yamakono. Mmenemo, thupi logwira ntchito (kapena dongosolo) limapanga ndondomeko yozungulira. Nthawi zambiri amatchedwa kutizungulira. Zotsatira zake, dongosolo lidzabwerera ku chiyambi chake. Zingakhale zomveka kuganiza kuti pakali pano kusintha kwa mphamvu zamkati kudzakhala zero. Zikuoneka kuti kutentha kumakhala kofanana ndi ntchito yabwino. Izi zimapangitsa kuti athe kukhazikitsa lamulo loyamba la thermodynamics m'njira zosiyanasiyana.

Kuchokera pamenepo tingathe kumvetsetsa kuti m'chilengedweko sipangakhale makina oyendayenda osagwiritsidwa ntchito. Izi ndizo, chipangizo chomwe chimagwira ntchito kwambiri poyerekeza ndi mphamvu zomwe zimalandira kuchokera kunja. Pankhaniyi, zochita ziyenera kuchitidwa nthawi ndi nthawi.

Lamulo loyamba la thermodynamics chifukwa cha kusokonezeka

Choyamba, tiyeni tione njira yowonekera. Ndili, bukuli limakhalabe lokhazikika. Kotero, kusintha kwavumbi kudzakhala zero. Chifukwa chake, ntchitoyo idzakhala zero. Timasiya nthawiyi kuchokera ku lamulo loyamba la thermodynamics, pambuyo pake timapeza chiganizo dQ = dU. Choncho, pochita zinthu zovuta, kutentha konse kumaperekedwa kuwonjezera mphamvu ya mkati ya mpweya kapena kusakaniza.

Tsopano tiyeni tiyankhule za njira ya isobaric. Kufunika kwanthawi zonse mmenemo kumakhalabe vuto. Pankhaniyi, mphamvu ya mkati idzasintha mogwirizana ndi ntchitoyo. Nazi chiyambi choyambirira: dQ = dU + pdV. Titha kuwerengetsa ntchito yosavuta. Zidzakhala zofanana ndi mawu R (T ₂ -T ₁ ). Mwa njira, ichi ndikutanthauza thupi la nthawi zonse. Pamaso pa mole imodzi ya gasi ndi kusiyana kwa kutentha kwa Kelvin imodzi, nthawi zonse mpweya umakhala wofanana ndi ntchito yomwe ikuchitika mu isobaric.