வெப்ப அளவீடு: சூடானதும் குளிர்ந்ததும் கலப்பு

1 · கணிப்பு

ஒரு சூடான அலுமினியக் கட்டி, குளிர்ந்த நீரில் விடப்படுகிறது. அதே தொடக்க வெப்பநிலையில் பெரிய அலுமினியக் கட்டியை (அதிக நிறை) பயன்படுத்தினால், இறுதி சமநிலை வெப்பநிலை உயருமா இறங்குமா?

• பெரிய சூடான கட்டி இறுதி சமநிலை வெப்பநிலையை உயர்த்துகிறது.
• பெரிய சூடான கட்டி இறுதி சமநிலை வெப்பநிலையைத் தாழ்த்துகிறது.
• இறுதி வெப்பநிலை அலுமினியக் கட்டியின் நிறையைச் சார்ந்திருக்காது.

2 · அமைப்பு

1. சூடான-குளிர்-கலப்பு முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். 290 K-இல் உள்ள 1 kg நீர் (body1), 400 K-இல் உள்ள அலுமினியக் கட்டியுடன் (body2) கலக்கும்.
2. சமநிலை-வெப்பநிலை வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் அலுமினியக் கட்டியின் நிறையை அமைத்து சமநிலை வெப்பநிலையைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், அலுமினிய நிறை m₂ (x-அச்சு) எதிராக சமநிலை வெப்பநிலை T_eq (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

1. 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.
2. 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.

5 · நீட்டிப்பு

1. 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.
2. 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.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்