Mae'r thermodynameg a gwres trosglwyddo. Dulliau o drosglwyddo gwres a chyfrifo. trosglwyddo gwres - mae'n ...

Heddiw, byddwn yn ceisio dod o hyd i ateb i'r cwestiwn "Gwres - hynny ..?". Yn yr erthygl hon rydym yn ystyried y broses, a oedd yn ei rywogaethau yn bodoli o ran eu natur, ac yn gwybod beth yw'r berthynas rhwng y trosglwyddo gwres a thermodynameg.

diffiniad

Trosglwyddo Gwres - proses ffisegol, hanfod sy'n trosglwyddo ynni gwres. Cyfnewid yn digwydd rhwng y ddau gorff, neu eu system. Felly bydd trosglwyddo gwres rhagofyniad fod gan gyrff gwresogi i llai wresogi.

Nodweddion proses

trosglwyddo gwres - mae hyn yn y math o ffenomen a all ddigwydd drwy gysylltiad uniongyrchol, ac ym mhresenoldeb waliau rhannu. Yn yr achos cyntaf, i gyd yn glir, ond yn yr ail gorff i gael ei ddefnyddio fel deunyddiau rhwystrau, yr amgylchedd. Bydd trosglwyddo gwres yn digwydd mewn achosion lle mae'r system yn cynnwys dau neu fwy o gyrff, nid yw mewn cyflwr o gydbwysedd thermol. Hynny yw, un o'r gwrthrychau gan dymheredd uwch neu is na'r llall. Yma wedyn yn trosglwyddo'r pŵer thermol. Mae'n rhesymol tybio y bydd yn cael ei gwblhau pan ddaw'r system i gyflwr o gydbwysedd thermodynamig neu thermol. Mae'r broses yn digwydd yn ddigymell, fel y gallwn ddweud wrth y ail ddeddf thermodynameg.

mathau

trosglwyddo gwres - proses y gellir ei rannu yn dri dull. Bydd ganddynt natur sylfaenol, gan fod ynddynt mae is-go iawn gyda ei nodweddion ei hun yn gyfartal â chyfreithiau cyffredinol. Heddiw wedi ei rannu yn dri math o drosglwyddo gwres. Mae'r dargludiad, darfudiad a phelydriad. Gadewch i ni ddechrau gyda'r cyntaf, efallai.

Dulliau o drosglwyddo gwres. dargludedd thermol.

Felly yn eiddo i gorff perthnasol i wneud y trosglwyddiad egni. Felly mae'n cael ei drosglwyddo o'r rhannau poethach o'r un sydd yn oerach. Mae sail y ffenomen hon yw'r egwyddor o gynnig anhrefnus o foleciwlau. Mae hyn yn hyn a elwir yn cynnig Brownian. Po fwyaf y tymheredd y corff, y mwyaf y bydd yn symud yn y moleciwl, oherwydd eu bod yn cael mwy o egni cinetig. Mae'r broses yn cynnwys electronau dargludiad thermol, moleciwlau, atomau. Mae'n cael ei wneud yn y cyrff, gwahanol rannau ohonynt tymheredd anghyfartal.

Os bydd y sylwedd yn gallu cynnal gwres, gallwn siarad nodwedd meintiol. Yn yr achos hwn, mae'n chwarae rôl y dargludedd thermol. Mae'r nodwedd dangos faint o wres yn mynd drwy paramedrau unigol hyd ac arwynebedd fesul uned o amser. Yn yr achos hwn, bydd y tymheredd y corff yn newid gan K. union 1

Yn flaenorol roedd yn credu bod y cyfnewid gwres yn gyrff gwahanol (gan gynnwys strwythurau gwres ffrâm trosglwyddo) oherwydd y ffaith bod o un rhan o'r corff i un arall a elwir yn llif caloric. Fodd bynnag, mae arwyddion ei fodolaeth gwirioneddol, does neb wedi dod o hyd, a phan fydd y damcaniaeth ginetig foleciwlaidd-wedi datblygu i lefel benodol, popeth am y caloric a anghofio i feddwl, oherwydd bod y ddamcaniaeth yn anghynaladwy.

Darfudiad. Mae'r dŵr trosglwyddo gwres

Erbyn hyn, mae'r cyfnewid ynni gwres yn deall trosglwyddo gyda edafedd mewnol. Gadewch i ni ddychmygu tegell o ddŵr. Gan fod yn hysbys, mae aer wresogi llifo dringo i fyny. Mae oer, yn drymach yn disgyn i lawr. Felly, dylai pam y dŵr i gyd fod fel arall? Mae hi yn union yr un fath. Ac yn ystod y cylch hwn, yr holl haenau o ddŵr, ni waeth faint o gallant fod, yn gwres i fyny cyn y cyflwr o gydbwysedd thermol. O dan rai amodau, wrth gwrs.

ymbelydredd

Mae'r dull hwn yn yr egwyddor o ymbelydredd electromagnetig. Mae'n oherwydd y egni mewnol. mynd gryf mewn i'r theori o ymbelydredd gwres beidio â dechrau, dim ond nodi bod y rheswm yma yw'r ddyfais o ronynnau wedi'u gwefru, atomau a moleciwlau.

tasgau syml ar dargludedd thermol

Nawr, gadewch i ni siarad am sut, yn ymarferol yn edrych fel cyfrifiadau trosglwyddo gwres. Gadewch i ni ddatrys problem syml yn ymwneud â faint o wres. Gadewch i ni dybio bod gennym màs o ddŵr sy'n hafal i hanner cilogram. Mae'r tymheredd yn dechrau dŵr - 0 gradd Celsius, terfynol - 100. Rydym yn dod o hyd i swm gwres wario màs cyswllt ar gyfer gwresogi y sylwedd.

Er mwyn gwneud hyn, mae angen fformiwla Q = cm (t ₂ -t _1), lle mae Q - faint o wres, c - yr benodol gwres o ddŵr, m - màs o ddeunydd, t ₁ - cychwynnol, t ₂ - tymheredd terfynol. trwythiad yw gwerth gymeriad c. cynhwysedd gwres sbesiffig yn hafal i 4200 J / kg * C. Nawr rydym yn amnewid gwerthoedd hyn i mewn i'r fformiwla. Rydym yn dod o hyd bod y swm o wres yn hafal i 210,000 J, neu 210 kJ.

Mae'r gyfraith yn gyntaf thermodynameg

Mae'r thermodynameg a throsglwyddo gwres yn cael eu cysylltu gan rai ddeddfau. Yn eu sail - y wybodaeth y gall y newid mewn egni mewnol yn y system yn cael ei gyflawni gan ddau ddull. Tarddiad - gweithredu sgorio mecanyddol. Mae'r ail - neges rhywfaint o wres. Yn seiliedig ar yr egwyddor hon, gyda llaw, mae'r gyfraith gyntaf thermodynameg. Dyma 'r geiriad: Os yw'r system wedi cael ei adrodd rhywfaint o wres, bydd yn cael ei wario ar y gwaith comisiwn ar gyrff allanol neu i gynyddiad ei egni mewnol. Mae'r ymadrodd mathemategol yw: DQ = Du + DA.

Plws neu minws?

Hollol gall yr holl werthoedd sy'n rhan o'r recordiad mathemategol y gyfraith gyntaf thermodynameg yn cael ei ysgrifennu fel yn achos y "ynghyd" a gyda arwydd "minws". Bydd y dewis o broses yn cael ei bennu gan yr amodau. Gadewch i ni dybio bod y system yn cael rhywfaint o wres. Yn yr achos hwn, mae'r corff yn ei gwres. O ganlyniad, mae ehangu nwy ac, o ganlyniad, mae gwaith yn cael ei wneud. O ganlyniad, bydd y gwerth yn gadarnhaol. Os bydd y swm o wres gymryd i ffwrdd, y nwy yn cael ei oeri, mae gwaith yn cael ei wneud arno. Bydd y gwerthoedd gwrthdro gwerthoedd.

Mae llunio amgen o'r gyfraith gyntaf thermodynameg

Tybiwch fod gennym peiriant swp. Mae'n hylif gwaith (neu'r system), yn perfformio yn broses gylchol. Fe'i gelwir yn gylch. O ganlyniad, bydd y system yn dychwelyd i'w gyflwr gwreiddiol. Byddai'n rhesymol tybio bod yn yr achos y newid mewn egni mewnol yn hafal i sero. Mae'n troi allan y bydd y swm o wres yn hafal i swydd berffaith. Mae'r darpariaethau hyn yn ei gwneud yn bosibl i lunio cyfraith cyntaf thermodynameg eisoes wahanol.

O hyn gallwn ddeall nad oes modd eu natur fod peiriant cynnig gwastadol o'r math cyntaf. Hynny yw, dyfais sy'n perfformio gwaith mewn swm mwy o gymharu â'r ynni a dderbynnir o'r tu allan. Yn yr achos hwn, dylid gweithredu yn cael ei berfformio o dro i dro.

Mae'r gyfraith yn gyntaf thermodynameg gyfer izoprotsessov

Ystyriwch, i ddechrau proses isochoric. Dano ef y gyfrol yn aros yn gyson. Felly, bydd y newid cyfaint fod yn sero. O ganlyniad, bydd y gwaith hefyd fod yn sero. Rydym yn tynnu gydran hon o'r gyfraith gyntaf thermodynameg, ac yna cael y fformiwla DQ = Du. Felly, ar gyfer y broses isochoric holl wres roi mewn system, yn mynd ar gynyddu egni mewnol y nwy, neu gymysgeddau o hynny.

Nawr, gadewch i ni siarad am broses isobaric. Olion pwysau cyson ynddo. Yn yr achos hwn, bydd yr egni mewnol yn newid mewn gwaith comisiwn cyfochrog. Dyma y fformiwla wreiddiol: DQ = Du + PDV. Gallwn yn hawdd gyfrifo perfformio gwaith. Bydd yn hafal i'r UR mynegiant (T ₂ -T _1). Gyda llaw, mae hyn yn yr ystyr ffisegol y cysonyn nwy cyffredinol. Ym mhresenoldeb un môl o nwy a'r gwahaniaeth tymheredd, un gydran Kelvin, cysonyn nwy cyffredinol yn hafal i'r gwaith a wnaed yn ystod proses isobaric.