Məzmuna keç
Educora
Orta8-ci sinif15 dəq15 / 44

İstilik və temperatur

Temperaturun nəyi göstərdiyini, daxili enerjini, istilik miqdarını (Q = c · m · Δt) və istiliyin ötürülmə yollarını öyrən.

Özünü yoxla
Bu dərsdə öyrənəcəksən
  • Temperaturu hissəciklərin hərəkəti ilə izah etmək və Selsi şkalasından Kelvin şkalasına keçmək
  • Qızdırılma üçün lazım olan istilik miqdarını hesablamaq
  • İstilikkeçirmə, konveksiya və şüalanmanı fərqləndirmək

İsti çaya qoyulmuş metal qaşıq tez qızır, taxta qaşıq isə demək olar ki, qızmır. Yayda Xəzər dənizinin suyu havadan xeyli gec isinir. Bu müşahidələri başa düşmək üçün temperatur ilə istiliyin nə olduğunu və onların necə fərqləndiyini bilməliyik.

Temperatur nəyi göstərir?

Bütün maddələr daim nizamsız hərəkət edən kiçik hissəciklərdən — atom və molekullardan ibarətdir. Buna istilik hərəkəti deyilir. Temperatur hissəciklərin nə qədər sürətlə hərəkət etdiyini göstərir: cisim nə qədər isti olsa, onun molekulları bir o qədər sürətli hərəkət edir.

Gündəlik həyatda temperaturu Selsi şkalası ilə ölçürük: normal atmosfer təzyiqində buz 0 °C-də əriyir, su 100 °C-də qaynayır. Fizikada isə Kelvin şkalasından da istifadə olunur. Onun sıfırı — mütləq sıfır (−273 °C) — hissəciklərin istilik hərəkətinin ən zəif olduğu, bundan aşağı soyutmanın mümkün olmadığı temperaturdur.

T = t + 273
burada:
  • TKelvin şkalası ilə temperatur, K
  • tSelsi şkalası ilə temperatur, °C

Məsələn, 20 °C = 293 K; temperatur fərqi isə hər iki şkalada eynidir.

İnteraktiv
Simulyasiya yüklənir…
Temperaturu dəyiş və su molekullarının necə hərəkət etdiyinə bax: buzda onlar yerində titrəyir, suda bir-birinin üzərində sürüşür, buxarda isə sərbəst uçur.

Daxili enerji və istilik miqdarı

Cismi təşkil edən bütün hissəciklərin hərəkət və qarşılıqlı təsir enerjilərinin cəminə daxili enerji deyilir. Onu iki yolla dəyişmək olar: iş görməklə (əllərini bir-birinə sürtəndə isinirlər) və ya istilikvermə ilə (qaynar suya qoyulmuş qaşıq isinir). İstilikvermə zamanı cismin aldığı və ya verdiyi enerjiyə istilik miqdarı (Q) deyilir, o da coulla ölçülür.

Q = c · m · Δt
burada:
  • Qistilik miqdarı, C
  • cmaddənin xüsusi istilik tutumu, C/(kq · °C)
  • mkütlə, kq

Δt — temperaturun dəyişməsi (son temperatur − başlanğıc temperatur), °C

Maddəc, C/(kq · °C)
Su4200
Buz2100
Alüminium920
Dəmir460
Mis400
Bəzi maddələrin xüsusi istilik tutumu: 1 kq maddəni 1 °C qızdırmaq üçün lazım olan istilik
Nümunə 1: çaydanda su

Çaydandakı 2 kq suyu 20 °C-dən qaynama temperaturuna (100 °C) qədər qızdırmaq üçün nə qədər istilik lazımdır?

Həllini göstər
Δt = 100 °C − 20 °C = 80 °C.
Q = c · m · Δt = 4200 · 2 · 80 = 672 000 C = 672 kC.
Nümunə 2: su və dəmir

1 kq suya və 1 kq dəmirə eyni miqdarda — 42 000 C istilik verilir. Hər birinin temperaturu neçə dərəcə artar?

Həllini göstər
Düsturdan: Δt = Q / (c · m).
Su: Δt = 42 000 / (4200 · 1) = 10 °C.
Dəmir: Δt = 42 000 / (460 · 1) ≈ 91 °C.
Dəmirin xüsusi istilik tutumu kiçik olduğundan o, suya nisbətən təxminən 9 dəfə çox qızır.

İstilik necə ötürülür?

İstilik həmişə isti cisimdən soyuq cismə keçir və temperaturlar bərabərləşəndə dayanır. Bunun üç yolu var:

  • İstilikkeçirmə — enerji hissəciklərdən hissəciklərə ötürülür, maddənin özü yerini dəyişmir. Metallar yaxşı, taxta, hava və yun pis istilikkeçiricidir.
  • Konveksiya — qızmış maye və ya qaz yuxarı qalxır, soyuğu isə aşağı enir. Otağı radiator məhz belə qızdırır.
  • Şüalanma — enerji şüalar vasitəsilə ötürülür və hətta boşluqdan keçə bilir. Günəşin istisi Yerə belə çatır.

Əsas fikirlər

  • Temperatur hissəciklərin istilik hərəkətinin sürətini göstərir; T = t + 273.
  • Daxili enerji iş görməklə və ya istilikvermə ilə dəyişir.
  • Qızdırmaq üçün lazım olan istilik: Q = c · m · Δt.
  • Suyun xüsusi istilik tutumu böyükdür: 4200 C/(kq · °C).
  • İstilik istilikkeçirmə, konveksiya və şüalanma yolu ilə ötürülür.

Özünü yoxla

10 sual. Hər düzgün cavab XP qazandırır.

1 / 10
27 °C Kelvin şkalası ilə nə qədərdir?