Teas agus Calraiméadracht
Sníonn teas i gcónaí ó réad níos teo go ceann níos fuaire, ní riamh an treo eile, go dtí go sroicheann an bheirt an teocht chéanna. Braitheann cé mhéad fuinnimh a thógann sé sin ar thrí rud: cé mhéad ábhair atá á théamh, cad atá déanta de, agus cé chomh mór d’athrú teochta atá uait.
An fhoirmle
Q = m · c · ΔT
- Q — fuinneamh teasa (J): an fuinneamh a aistrítear isteach i réad nó as mar theas
- m — mais (kg): cé mhéad den ábhar atá á théamh nó á fhuarú
- c — teas sonrach (J/(kg·K)): an fuinneamh is gá chun cileagram amháin den ábhar a ardú faoi chéim cheilvin amháin
- ΔT — athrú teochta (K): an difríocht idir an teocht dheiridh agus an teocht thosaigh
Sampla oibreáilte
Cé mhéad fuinnimh teasa atá de dhíth chun 2 kg uisce a théamh faoi 5 cheilvin? (teas sonrach an uisce ≈ 4000 J/(kg·K))
- m = 2 kg
- c = 4000 J/(kg·K)
- ΔT = 5 K
- Q = m · c · ΔT
- Q = 2 kg × 4000 J/(kg·K) × 5 K
Q = 40,000 J
Cuir tástáil ort féin
In ionad 2 kg, tá 4 kg uisce agat anois agus is fós mian leat é a ardú faoi 5 cheilvin. Cé mhéad fuinnimh teasa atá de dhíth?
- 40,000 J
- 160,000 J
- Freagra ceart: 80,000 J
Ceart! Dúbáiltear an mhais, dúbáiltear an fuinneamh atá de dhíth: 4 kg × 4000 J/(kg·K) × 5 K = 80,000 J.
Ar ais go dtí an 2 kg uisce, ach anois is mian leat a teocht a ardú faoi 10 cheilvin in ionad 5. Cé mhéad fuinnimh teasa atá de dhíth?
- Freagra ceart: 80,000 J
- 40,000 J
- 20,000 J
Go díreach — dúbáiltear an t-athrú teochta, dúbáiltear an fuinneamh: 2 kg × 4000 J/(kg·K) × 10 K = 80,000 J.
Cén áit a bhfeiceann tú é seo
Ar an tráthnóna céanna, loisceann gaineamh trá do choinní fad is a fhanann an fharraige fionnuar — slogann cileagram uisce thart ar 4000 júl in aghaidh an cheilvin, cúpla oiread an méid a theastaíonn ón ngainimh, mar sin téann an fharraige go mall i rith an tséasúir. Léiríonn spúnóg mhiotail in anraith teo an taobh eile: teas sonrach íseal, luasctha teochta tapa.
Botúin choitianta
Is í an mearú is doimhne ná teas agus teocht a thabhairt mar an rud céanna — is é teocht meánluas na móilíní, is fuinneamh ar aistriú é teas, agus is í ráta an mhalartu eatarthu an rud a deir an dlí seo: Q = m · c · ΔT. Ansin breathnaigh ar an gcomhréir: dúbáil na míre, dúbáiltear an fuinneamh (2 kg × 4000 J/(kg·K) × 5 K = 40,000 J a théann ina 80,000 J ag 4 kg), agus an méid céanna faoi dhúbáil an athraithe teochta. Íocann ábhair dhifriúla rátaí difriúla i ndáiríre.
Conas a nascann sé
Dúirt dlí an gháis idéalaigh conas a shocraíonn teocht gháis a bhrú; is é seo liosta praghas athrú teochta ar chor ar bith — mais, ábhar, agus athrú, iolraithe amach. Déanann inill teasa, atá romhainn, iarracht an sreabhadh teasa sin a ritheadh trí thimthriall agus obair a bhaint as, agus beidh siad buartha go mór faoi cé mhéad teasa a chaith siad.