Harorat nima?

Harorat - bu termodinamik muvozanatdagi makroskopik tizim zarralarining o'rtacha kinetik energiyasini tavsiflovchi jismoniy xususiyat. Issiq va sovuq tushunchalarini o'lchaydigan materiyaning xususiyatidir. Issiq jismlar sovuqroq bo'lganlarga qaraganda yuqori haroratga ega.

Harorat tabiiy fanlarning barcha sohalarida - fizika, geologiya, kimyo, atmosfera fanlari va biologiyada muhim rol o'ynaydi. Moddalarning ko'pgina fizik xususiyatlari, shu jumladan qattiq, suyuq, gazsimon yoki plazma fazasi, zichlik, eruvchanlik, bug 'bosimi va elektr o'tkazuvchanligi haroratga bog'liq. Harorat kimyoviy reaktsiyalarning tezligi va hajmini aniqlashda ham muhim rol o'ynaydi.

Miqdoriy ravishda harorat termometr bilan o'lchanadi. Hozirgi vaqtda fan va sanoatda uchta harorat shkalasi qo'llaniladi. Ulardan ikkitasi SI tizimida - Selsiy va Kelvin shkalalarida. Farenheit shkalasi asosan AQShda qo'llaniladi.

Har xil haroratga ega bo'lgan ikkita jism aloqa qilganda, ular o'rtasida issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi, bu esa issiq tananing sovishini va sovutuvchi tananing qizishini keltirib chiqaradi. Jismlar teng haroratga tushganda issiqlik almashinuvi to'xtaydi. Keyin ular orasida termal muvozanat o'rnatiladi.

Harorat zarrachalarning issiqlik harakati intensivligining o'lchovidir. Jigarrang harakati harorat ko'tarilganda yanada kuchayadi. Diffuziya yuqori haroratda tezroq sodir bo'ladi. Ushbu misollar shuni ko'rsatadiki, harorat tarkibiy elementlarning tartibsiz harakati bilan bevosita bog'liq. Isitilgan jismlarning zarralari yuqori kinetik energiyaga ega - ular yanada zichroq harakat qiladilar. Kontaktda yuqori haroratga ega bo'lgan tananing zarralari sovutish tanasining zarralariga kinetik energiyaning bir qismini beradi. Bu jarayon ikki jismdagi zarralar harakatining intensivligi tenglashguncha davom etadi. Issiqlik hodisalari shuning uchun strukturaviy elementlarning tartibsiz harakati bilan bog'liq, shuning uchun bu harakat termal deb nomlanadi.

Issiqlik harakatining tartibsiz tabiati tufayli zarralar turli xil kinetik energiyalarga ega. Harorat oshgani sayin ko'proq kinetik energiyaga ega zarrachalar soni ko'payadi, ya'ni issiqlik harakati kuchayadi.

Harorat pasayganda issiqlik harakati intensivligi pasayadi. Zarralarning termal harakati to'xtatilgan harorat mutlaq nol deb ataladi. Tselsiy bo'yicha mutlaq nol -273,16 ° S haroratga to'g'ri keladi.

Issiqlik energiyasi nima?

Energiya - bu tizimning atrof-muhit holatini o'zgartirish yoki ishlarni bajarish qobiliyatini tavsiflovchi jismoniy xususiyat. Uni har qanday zarracha, ob'ekt yoki tizimga kiritish mumkin. Turli xil energiya shakllari mavjud, ular ko'pincha tegishli kuch nomini oladi.

Tizimning tarkibiy elementlarining (atomlar, molekulalar, zaryadlangan zarralar) umumiy kinetik energiyasiga issiqlik energiyasi deyiladi. Bu tizimni tashkil etadigan tarkibiy elementlarning harakati bilan bog'liq energiya shakli.

Tananing harorati oshgani sayin, tarkibiy elementlarning kinetik energiyasi oshadi. Kinetik energiya oshgani sayin tananing issiqlik energiyasi ortadi. Shuning uchun jismlarning issiqlik energiyasi ularning harorati oshishi bilan ortadi.

Issiqlik energiyasi tana massasiga bog'liq. Masalan, bir stakan suv va bir xil haroratdagi ko'lni olaylik. Xuddi shu suv haroratida molekulalarning o'rtacha kinetik energiyasi bir xil. Ammo ko'lda molekulalar miqdori va shunga mos ravishda suvning issiqlik energiyasi ancha katta.

Issiqlik energiyasining uzatilishi doimiy materiya tizimida harorat gradyani mavjud bo'lganda sodir bo'ladi. Issiqlik energiyasini o'tkazuvchanlik, konvektsiya va nurlanish orqali o'tkazish mumkin. U tananing (yoki tizimning) qismlaridan harorat ancha past bo'lgan qismlarga uzatiladi. Jarayon tanadagi (yoki tizimdagi) harorat tenglashguncha davom etadi.

Issiqlik energiyasi aslida materiyaning tarkibiy elementlarining kinetik energiyasidir. Issiqlik o'tkazuvchanligi, mos ravishda, bu kinetik energiyaning uzatilishi bo'lib, zarralarning tartibsiz to'qnashuvida sodir bo'ladi.

Issiqlik energiyasining oson harakatlanishiga imkon berish qobiliyatiga qarab, moddalar o'tkazgich va izolyatorlarga bo'linadi. Supero'tkazuvchilar (masalan, metallar) issiqlik energiyasini ular orqali osonlikcha o'tkazishga imkon beradi, ammo izolyatorlar (masalan, plastik) bunga yo'l qo'ymaydi.

Deyarli har bir energiya uzatish issiqlik energiyasining chiqarilishi bilan bog'liq.

SI tizimidagi issiqlik energiyasini o'lchash birligi Joule (J) dir. Tez-tez ishlatiladigan yana bir birlik - bu kaloriya. 1 K haroratda energiyaga mos keladigan issiqlik energiyasi 1380 × 10-23 J ni tashkil qiladi.

Issiqlik va issiqlik energiyasining farqi

  1. Ta'rif

Harorat: Tizimning tarkibiy elementlarining (atomlar, molekulalar, zaryadlangan zarralar) o'rtacha kinetik energiyasi harorat deb nomlanadi.

Issiqlik energiyasi: Tizimning tarkibiy elementlarining umumiy kinetik energiyasi issiqlik energiyasi deb nomlanadi.

  1. Qiymatlar

Harorat: harorat ijobiy va salbiy bo'lishi mumkin.

Issiqlik energiyasi: Issiqlik energiyasi har doim ijobiy qiymatlarga ega.

  1. O'lchov birliklari

Harorat: Selsiy, Kelvin va Farengeytda harorat o'lchanadi.

Issiqlik energiyasi: Issiqlik energiyasi Joule va Kaloriyada o'lchanadi.

  1. Miqdor bog'liqligi

Harorat: Harorat modda miqdoriga bog'liq emas - bu zarrachalarning o'rtacha kinetik energiyasi bilan bog'liq.

Issiqlik energiyasi: Termal energiya modda miqdoriga bog'liq - bu zarrachalarning umumiy kinetik energiyasi bilan bog'liq.

Harorat va issiqlik energiyasi: taqqoslash jadvali

Issiqlik energiyasi va haroratning qisqacha tavsifi

  • Tizimning tarkibiy elementlarining (atomlar, molekulalar, zaryadlangan zarralar) o'rtacha kinetik energiyasiga harorat deyiladi. Tizimning tarkibiy elementlarining umumiy kinetik energiyasiga issiqlik energiyasi deyiladi. Harorat ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin, issiqlik energiyasi har doim ijobiy qiymatlarga ega. Harorat Selsiy, Kelvin va Farengeytda o'lchanadi. Issiqlik energiyasi Joule va Kaloriyada o'lchanadi. Harorat moddaning miqdoriga bog'liq emas - bu zarrachalarning o'rtacha kinetik energiyasi bilan bog'liq. Issiqlik energiyasi moddaning miqdoriga bog'liq - bu zarrachalarning umumiy kinetik energiyasi bilan bog'liq.

Adabiyotlar

  • Xolliday, D. Resnik. Fizika asoslari. Darslik. Xoboken: Wiley. 2004. Chop etish.
  • Kuchling, H. Fizika. Moskva: Mir. 1982. Chop etish.
  • Popov, V. Termodinamika va statistik fizika. Sofiya: Universitet matbuoti: Avliyo Kliment Ohridski. 2009. Chop etish.
  • Tasvir krediti: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Instrumental_Temperature_Record.png/616px-Instrumental_Temperature_Record.png
  • Tasvir krediti: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/08/NASA_Earth_radiation_thermal_balance_energy_budget_atmosphere.jpg