வெப்பவியக்கவியல்
சூடான & குளிர்ந்த கலவை
சூடான மற்றும் குளிர்ந்த உடல்களை கலக்குங்கள்; சமநிலை வெப்பநிலையைக் காணுங்கள்.
சூடான & குளிர்ந்த கலவை — ஊடாடும் வெப்பவியக்கவியல் உருவகம். சூடான மற்றும் குளிர்ந்த உடல்களை கலக்குங்கள்; சமநிலை வெப்பநிலையைக் காணுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
வெப்பச் சமநிலை
சூடான மற்றும் குளிர்ந்த உடல்களை கலக்குங்கள்; சமநிலை வெப்பநிலையைக் காணுங்கள்.
வெப்ப அளவீடு ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பை கருதுகிறது: சூடான உடலால் இழக்கப்படும் வெப்பம், குளிர்ந்த உடலால் பெறப்படும் வெப்பத்திற்குச் சமம். வெப்பக் கொள்திறன்கள் பொருந்தும்போது, இறுதி வெப்பநிலை ஆரம்ப வெப்பநிலைகளின் நிறை-எடையிட்ட சராசரி. இந்த முன்னமைப்பு, சமநிலைக்கான அணுகல் தெரியும்படி, வெளிப்படையான வெப்பக் கொள்திறன்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
- Q_lost = Q_gained
- T_eq mc மூலம் எடையிடப்படுகிறது
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு சூடான அலுமினியக் கட்டி, குளிர்ந்த நீரில் விடப்படுகிறது. அதே தொடக்க வெப்பநிலையில் பெரிய அலுமினியக் கட்டியை (அதிக நிறை) பயன்படுத்தினால், இறுதி சமநிலை வெப்பநிலை உயருமா இறங்குமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- பெரிய சூடான கட்டி இறுதி சமநிலை வெப்பநிலையை உயர்த்துகிறது.
- பெரிய சூடான கட்டி இறுதி சமநிலை வெப்பநிலையைத் தாழ்த்துகிறது.
- இறுதி வெப்பநிலை அலுமினியக் கட்டியின் நிறையைச் சார்ந்திருக்காது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- அலுமினிய நிறை m₂ (kg)
நீங்கள் அளப்பவை:
- சமநிலை வெப்பநிலை T_eq (K)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- சூடான-குளிர்-கலப்பு முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். 290 K-இல் உள்ள 1 kg நீர் (body1), 400 K-இல் உள்ள அலுமினியக் கட்டியுடன் (body2) கலக்கும்.
- சமநிலை-வெப்பநிலை வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் அலுமினியக் கட்டியின் நிறையை அமைத்து சமநிலை வெப்பநிலையைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
வெப்ப அளவீட்டு சமநிலை வெப்பநிலை — T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ
இரண்டு பொருட்கள் சூழலுக்கு இழப்புகள் இல்லாமல் வெப்பம் பரிமாறிக்கொள்ளும்போது, அவை எடையிடப்பட்ட சராசரி வெப்பநிலையில் நிலைநிறுத்திக் கொள்கின்றன — ஒவ்வொரு பொருளின் வெப்பக் கொள்திறன் m·c மூலம் எடையிடப்படுகிறது, வெறும் நிறையால் அல்ல.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, நீர் m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, அலுமினியம் c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K பயன்படுத்தி T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- சூடான கட்டியின் வெப்பக் கொள்திறன் (900 J/(kg·K)) நீருடையதை (4186 J/(kg·K)) விட மிகக் குறைவாக இருந்தாலும், அதன் நிறையை அதிகரிப்பது சமநிலை வெப்பநிலையை ஏன் மேலே இழுக்கிறது என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- பெரும்பாலான பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது நீருக்கு அசாதாரணமாக அதிக வெப்பக் கொள்திறன் உள்ளது. இந்த சோதனையின் ஆற்றல்-சமநிலை யோசனையைப் பயன்படுத்தி, கடற்கரை காலநிலைகளில் உள்நாட்டு பகுதிகளை விட வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள் மென்மையாக இருக்கும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- அலுமினியக் கட்டி இழந்த வெப்பம், நீர் பெற்ற வெப்பத்திற்கு சரியாக சமமாக இருக்க வேண்டும் (சூழலுக்கு இழப்புகள் இல்லை என்று வைத்துக்கொண்டால், ஆற்றல் அழிவின்மை). ஒரு முயற்சிக்கு, ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் Q = mcΔT பயன்படுத்தி இதைச் சரிபாருங்கள்.
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.1 Thermal energy transfers
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Middle School Physical Science — Energy transfer between materials
- சூடான & குளிர்ந்த கலவைக்கு வருக
- குளிர்ந்த உடலைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- ஒரே வெப்பநிலைக்கு கலத்தல்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.