The térmodinamik jeung panas mindahkeun. Metode mindahkeun panas sarta itungan. mindahkeun panas - éta ...

Dinten ieu kami baris coba pikeun manggihan jawaban kana patarosan "Panas - yén ..?". Dina artikel ieu kami nganggap éta téh prosés nu spésiésna na aya di alam, sarta nyaho naon hubungan antara mindahkeun panas sarta térmodinamik.

panjelasan

Panas Transfer - a prosés fisik, panggih di mana nyaéta pikeun ngirimkeun énergi panas. Bursa lumangsung antara dua awak, atawa sistem maranéhanana. Kituna mindahkeun panas prerequisite bakal ku awak dipanaskeun ka kirang dipanaskeun.

Fitur prosés

mindahkeun panas - ieu téh jenis fenomena nu bisa lumangsung ku kontak langsung, sarta ku ayana ngabagi tembok. Dina kasus nu pertama, sadaya jelas, tapi dina awak kadua pikeun dipaké salaku bahan halangan, lingkungan. mindahkeun panas baris lumangsung dina kasus dimana sistem diwangun ku dua atawa leuwih awak, teu dina kaayaan kasatimbangan termal. Maksudna, salah sahiji objék boga hawa nu leuwih panas atawa leuwih handap tina nu sejenna. Di dieu lajeng Mindahkeun daya termal. Éta logis mun nganggap yen eta bakal réngsé nalika sistem asalna kana kaayaan kasatimbangan termodinamika atanapi termal. Prosésna lumangsung spontaneously, sakumaha urang tiasa nyaritakeun hukum kadua térmodinamik.

jenis

mindahkeun panas - a prosés nu bisa dibagi jadi tilu métode. Aranjeunna baris boga sifat dasar, alatan di antarana aya hiji sub riil nu mibanda ciri sorangan dina tara kalawan hukum umum. Dinten ieu dibagi kana tilu rupa mindahkeun panas. konduksi ieu, convection sarta radiasi. Hayu urang mimitian ku kahiji, sugan.

Metode mindahkeun panas. konduktivitas termal.

Jadi mangrupa hak milik awak bahan nyieun mindahkeun énergi. Ku sabab kitu eta ditransferkeun ti bagian hotter tina sarua nu mangrupa colder. Dasar fenomena ieu prinsip gerak kacau molekul. Ieu disebut gerak Brownian. Nu leuwih gede di suhu awak, beuki eta ngalir di molekul, sabab boga énergi kinétik gede. Prosésna ngalibatkeun termal éléktron konduksi, molekul, atom. Ieu dilumangsungkeun dina awak, bagian nu sejen nu boga suhu unequal.

Lamun zat anu bisa ngalaksanakeun panas, bisa nyarita tina hiji ciri kuantitatif. Dina hal ieu, éta muterkeun peran dina konduktivitas termal. ciri Ieu nunjukkeun sabaraha panas ngaliwatan parameter individu ngeunaan panjangna sarta aréa per waktos Unit. Dina hal ieu, suhu jero awak bakal ngaganti ku persis 1 K.

Saméméhna ieu dipercaya yén bursa panas na awak béda (kaasup struktur panas pigura transmisi) alatan kanyataan yén ti hiji bagian awakna pikeun sejen disebut aliran caloric. Sanajan kitu, tanda ayana sabenerna anak, hiji henteu geus kapanggih, sarta nalika téori molekular-kinétik geus ngembangkeun ka level nu tangtu, sadaya ngeunaan caloric jeung poho pikir, sabab hipotesa éta untenable.

Convection. Transfer panas cai

Ku cara kieu bursa énergi panas dipikaharti mindahkeun kalawan threads internal. Hayu urang ngabayangkeun hiji ketel cai. Kawas dipikanyaho, a hawa dipanaskeun ngalir nanjak ka luhur. A tiis, heavier digolongkeun handap. Ku kituna naha kabeh caina kedah eta janten disebutkeun? Manehna Éta persis sarua. Sarta dina kursus siklus ieu, sakabéh lapisan cai, euweuh urusan sabaraha maranéhna bisa jadi, bakal panas nepi saméméh kaayaan kasatimbangan termal. Dina kaayaan nu tangtu, tangtu.

radiasi

Metoda ieu prinsip radiasi éléktromagnétik. Éta alatan énergi internal. Niatna balik kana téori radiasi panas teu dimimitian, cukup dicatet yén alesan dieu teh alat partikel boga muatan, atom jeung molekul.

tugas basajan dina konduktivitas termal

Ayeuna hayu urang ngobrol ngeunaan kumaha, dina prakna Sigana mah itungan mindahkeun panas. Hayu urang ngajawab masalah basajan patali jeung kuantitas panas. Hayu urang nganggap yen urang mibanda massa cai nu sarua nepi ka satengah kilogram a. The dimimitian suhu cai - 0 darajat Celsius, final - 100. Urang manggihan kuantitas panas spent massa kontak pikeun Élmu sarta Téknik zat.

Jang ngalampahkeun ieu kami kudu rumus Q = cm (t ₂ -t _1), dimana Q - jumlah panas, c - nu spésifik panas cai, m - massa bahan, t ₁ - awal, t ₂ - hawa final. méja cai nyaeta nilai karakter c. Kapasitas panas spésifik sarua jeung 4200 J / kg * C. Ayeuna urang ngagantikeun nilai ieu kana rumus. Urang neangan yén jumlah panas sarua jeung 210000 J, atawa 210 kJ.

Hukum mimiti térmodinamik

The térmodinamik sarta mindahkeun panas dikaitkeun ku hukum tangtu. Dina dasar maranéhanana - pangaweruh yén parobahan dina énérgi internal dina sistem bisa dihontal ku dua padika. Asal - operasi nyetak mékanis. Kaduana - pesen jumlah nu tangtu panas. Dumasar kana prinsip ieu, ku jalan, anu hukum mimiti térmodinamik. Di dieu nyaeta wording kana: Upami sistem geus dilaporkeun jumlah nu tangtu panas, eta bakal spent dina karya komisi on awak éksternal atawa increment énergi internal na. Babasan matematik nyaeta: dQ = du + Da.

Tambah atawa dikurangan?

Lieur sakabeh nilai anu bagian tina rekaman matematik tina hukum mimiti térmodinamik bisa ditulis salaku jeung "tambah" na ku "dikurangan" tanda. Pilihan prosés bakal didikte ku kaayaan. Hayu urang nganggap yen sistem narima jumlah nu tangtu panas. Dina hal ieu, awak dina panas nya. Akibatna, aya hiji ékspansi gas jeung, konsékuénsina, usaha anu dipigawé. Hasilna, nilai anu bakal positif. Lamun jumlah panas dibawa kabur, gas anu leuwih tiis, usaha anu dipigawé dina eta. Nilai baris tibalik nilai.

Hiji nyusun alternatif tina hukum mimiti térmodinamik

Anggap eta urang boga mesin tumpak. Ieu cairan gawé (atawa sistem), ngalakukeun prosés siklik. Mangka disebut siklus hiji. Hasilna, sistem bakal balik deui ka kaayaan aslina. Eta bakal logis mun nganggap yén dina hal ieu robah énergina internal sarua jeung nol. Tétéla yén jumlah panas bakal sarua jeung pakasaban sampurna. dibekelan ieu nyieun mungkin mun dirumuskeun hukum mimiti térmodinamik geus béda.

Ti ieu urang tiasa ngartos yen di alam teu bisa janten mesin gerak poverty sahiji jenis munggaran. Hartina, hiji alat anu ngalaksanakeun gawé dina jumlah badag dibandingkeun jeung énergi narima ti luar. Dina hal ieu, aksi nu kudu dipigawe périodik.

Hukum mimiti térmodinamik pikeun izoprotsessov

Nimbang, dimimitian prosés isochoric. Dina anjeunna volume tetep konstan. Ku kituna, anu robah volume bakal sarua jeung nol. Akibatna, karya ogé bakal sarua jeung nol. Urang cabut komponén ieu ti hukum mimiti térmodinamik, lajeng ménta rumus dQ = du. Lantaran kitu, pikeun prosés isochoric sagala panas nempatkeun kana sistem hiji, mana on ngaronjatkeun energi internal gas, atanapi campuran tujuanana.

Ayeuna hayu urang ngobrol ngeunaan hiji prosés isobaric. Tetep tekanan angger therein. Dina hal ieu, énergi internal bakal robah dina pagawean komisi paralel. Di dieu nyaeta rumus aslina: dQ = du + pdV. Urang bisa kalayan gampang ngitung ngalaksanakeun pagawean. Ieu bakal sarua jeung ekspresi ur (T ₂ -T _1). Ku jalan kitu, ieu téh harti fisik gas konstanta universal. Dina ayana salah mol gas sarta bédana hawa, salasahiji komponén Kelvin, gas konstanta universal sarua jeung pagawean rengse nalika hiji proses isobaric.