Txhua yam khoom muaj lub zog sab hauv. Tus nqi no yog tus cwj pwm los ntawm ntau lub cev thiab tshuaj lom neeg, uas tshwj xeeb yuav tsum tau them rau cov cua sov. Qhov ntau yog ib qho kev paub txog lej uas piav txog lub zog ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov molecules ntawm ib yam khoom. Kev nkag siab txog cov txheej txheem ntawm kev sib pauv cua sov tuaj yeem pab teb cov lus nug ntawm cov cua sov ntau npaum li cas thaum lub sij hawm txias thiab cua sov ntawm cov khoom, nrog rau lawv cov combustion.
Keeb kwm ntawm kev tshawb pom ntawm qhov tshwm sim ntawm tshav kub
Thaum pib, qhov tshwm sim ntawm kev hloov pauv cua sov tau piav qhia yooj yim thiab meej: yog tias qhov kub ntawm cov khoom nce siab, nws tau txais cua sov, thiab thaum txias, nws tso tawm rau hauv ib puag ncig. Txawm li cas los xij, cua sov tsis yog ib feem ntawm cov kua lossis lub cev nyob rau hauv kev txiav txim siab, raws li tau xav peb centuries dhau los. Cov neeg tsis ntseeg ntseeg tias qhov teeb meem muaj ob ntu: nws tus kheej molecules thiab cua sov. Tam sim no, ob peb tus neeg nco ntsoov tias lo lus "kub" hauv Latin txhais tau tias "sib xyaw", thiab, piv txwv li, lawv tau hais txog tooj liab li "qhov kub ntawm tin thiab tooj liab."
Nyob rau xyoo pua 17th, ob qhov kev xav tau tshwm simtuaj yeem piav qhia meej txog qhov tshwm sim ntawm qhov kub thiab txias hloov pauv. Thawj zaug tau thov hauv 1613 los ntawm Galileo. Nws lo lus yog: "Tsuas yog ib yam khoom txawv txawv uas tuaj yeem nkag mus rau hauv thiab tawm ntawm lub cev." Galileo hu ua cov khoom no caloric. Nws tau sib cav tias caloric tsis tuaj yeem ploj mus lossis ploj, tab sis tsuas yog muaj peev xwm dhau ntawm ib lub cev mus rau lwm qhov. Raws li, qhov ntau caloric nyob rau hauv cov khoom, qhov siab dua nws kub.
Qhov kev xav thib ob tau tshwm sim hauv 1620, thiab tau thov los ntawm tus kws tshaj lij Bacon. Nws pom tias nyob rau hauv lub zog ntawm rab rauj, cov hlau tau kub. Lub hauv paus ntsiab lus no tseem ua haujlwm thaum ua hluav taws kub los ntawm kev sib txhuam, uas ua rau Bacon xav txog lub molecular xwm ntawm tshav kub. Nws tau sib cav tias thaum lub cev muaj kev cuam tshuam los ntawm mechanically, nws cov molecules pib sib ntaus sib tua, ua rau kom ceev ntawm kev txav thiab yog li nce qhov kub.
Qhov tshwm sim ntawm qhov kev xav thib ob yog qhov kev txiav txim siab tias cua sov yog qhov tshwm sim ntawm kev ua haujlwm ntawm cov molecules ntawm ib yam khoom nrog ib leeg. Rau lub sijhawm ntev, Lomonosov sim ua kom pom tseeb thiab sim ua pov thawj qhov kev xav no.
Kub yog qhov ntsuas ntawm lub zog sab hauv ntawm qhov teeb meem
Cov kws tshawb fawb niaj hnub tau los xaus rau hauv qab no: thermal zog yog qhov tshwm sim ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov tshuaj molecules, piv txwv li, lub zog sab hauv ntawm lub cev. Qhov ceev ntawm kev txav ntawm cov khoom yog nyob ntawm qhov kub thiab txias, thiab cov cua sov yog ncaj qha proportional rau qhov loj ntawm cov khoom. Yog li, ib lub thoob dej muaj lub zog thermal ntau dua li lub khob ntim dej. Txawm li cas los, ib tug saucer ntawm kub kuatej zaum yuav muaj qhov sov tsawg dua lub phiab txias.
Txoj kev xav ntawm caloric, uas tau tawm tswv yim hauv xyoo pua 17th los ntawm Galileo, tau tsis lees paub los ntawm cov kws tshawb fawb J. Joule thiab B. Rumford. Lawv tau ua pov thawj tias lub zog thermal tsis muaj qhov loj thiab yog tus cwj pwm los ntawm kev ua haujlwm ntawm cov molecules xwb.
Yuav tso cua sov npaum li cas thaum lub sij hawm combustion ntawm cov khoom? Tus nqi tshwj xeeb calorific
Hnub no, peat, roj, thee, natural gas los yog ntoo yog universal thiab dav siv zog. Thaum cov tshuaj no raug kub hnyiab, qee qhov hluav taws xob raug tso tawm, uas yog siv rau cua sov, pib cov txheej txheem, thiab lwm yam. Yuav ua li cas cov nqi no suav nrog hauv kev xyaum?
Rau qhov no, lub tswv yim ntawm cov cua sov tshwj xeeb ntawm kev sib txuas yog qhia. Tus nqi no nyob ntawm tus nqi ntawm cov cua sov uas tawm thaum lub sij hawm combustion ntawm 1 kg ntawm ib yam khoom. Nws yog cim los ntawm tsab ntawv q thiab ntsuas hauv J / kg. Hauv qab no yog ib lub rooj ntawm q qhov tseem ceeb rau qee qhov kev siv roj ntau tshaj.
Thaum tsim thiab suav cov cav, tus kws ua haujlwm yuav tsum paub tias yuav tso cua sov ntau npaum li cas thaum muaj qee yam ntawm cov khoom raug hlawv. Txhawm rau ua qhov no, koj tuaj yeem siv qhov ntsuas tsis ncaj uas siv cov qauv Q=qm, qhov twg Q yog qhov kub ntawm kev sib txuas ntawm cov khoom, q yog qhov tshwj xeeb kub ntawm combustion (cov nqi rooj), thiab m yog qhov loj.
Kev tsim cov cua sov thaum lub sij hawm combustion yog raws li qhov tshwm sim ntawm lub zog tso tawm thaum lub sij hawm tsim cov tshuaj bonds. Qhov piv txwv yooj yim tshaj plaws yog qhov combustion ntawm carbon, uas muajnyob rau hauv txhua hom roj niaj hnub. Cov pa roj carbon hlawv nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm atmospheric huab cua thiab ua ke nrog oxygen los tsim carbon dioxide. Kev tsim cov tshuaj lom neeg ua haujlwm nrog kev tso tawm thermal zog rau hauv ib puag ncig, thiab tus txiv neej tau yoog los siv lub zog no rau nws tus kheej lub hom phiaj.
Hmoov tsis zoo, qhov kev xav tsis zoo ntawm cov peev txheej tseem ceeb xws li roj lossis peat yuav sai sai no yuav ua rau muaj peev txheej tsim cov roj no. Twb tau niaj hnub no, cov khoom siv hluav taws xob thiab cov qauv tshiab ntawm lub tsheb tau tshwm sim, kev ua haujlwm yog ua raws li lwm lub zog xws li hnub ci, dej lossis lub zog ntawm lub ntiaj teb crust.
Kev hloov pauv kub
Lub peev xwm los pauv lub zog hluav taws xob hauv lub cev lossis los ntawm ib lub cev mus rau lwm qhov yog hu ua hloov hluav taws xob. Qhov tshwm sim no tsis tshwm sim spontaneously thiab tshwm sim tsuas yog nrog qhov kub thiab txias sib txawv. Hauv qhov yooj yim tshaj plaws, lub zog hluav taws xob tau hloov pauv los ntawm lub cev kub dua mus rau lub cev tsis muaj cua sov kom txog thaum tsim kom muaj qhov sib npaug.
Lub cev tsis tas yuav tsum tau nyob rau hauv kev sib cuag rau qhov tshwm sim ntawm kev hloov hluav taws xob kom tshwm sim. Txawm li cas los xij, kev tsim kom muaj kev sib npaug kuj tuaj yeem tshwm sim ntawm qhov deb me me ntawm cov khoom raws li kev xav, tab sis ntawm qhov qeeb qeeb dua thaum lawv tuaj cuag.
Kub hloov pauv tuaj yeem faib ua peb hom:
1. Thermal conductivity.
2. Convection.
3. Radiant pauv.
YThermal conductivity
qhov tshwm sim no yog ua raws li kev hloov pauv ntawm lub zog thermal ntawm cov atom lossis cov khoom ntawm cov khoom. Ua raukis tau tus mob - lub chaotic txav ntawm molecules thiab lawv cov kev sib tsoo tas li. Vim li no, tshav kub dhau ntawm ib lub molecule mus rau lwm qhov raws cov saw hlau.
Qhov tshwm sim ntawm thermal conductivity tuaj yeem pom thaum twg cov khoom siv hlau yog calcined, thaum cov xim liab ntawm qhov chaw sib kis tau zoo thiab maj mam ploj mus (qee qhov cua sov tau tso rau hauv ib puag ncig).
F. Fourier muab cov qauv rau cov cua sov ntws, uas tau sau tag nrho cov khoom uas cuam tshuam rau qib ntawm thermal conductivity ntawm ib yam khoom (saib daim duab hauv qab no).
Hauv cov qauv no, Q / t yog qhov kub hnyiab, λ yog qhov thermal conductivity coefficient, S yog qhov chaw hla ntu, T / X yog qhov sib piv ntawm qhov kub sib txawv ntawm qhov kawg ntawm lub cev nyob ntawm ib qhov deb.
Thermal conductivity yog tus nqi tabular. Nws yog ib qho tseem ceeb tshaj plaws thaum insulating lub tsev nyob los yog thermal rwb thaiv tsev ntawm cov cuab yeej.
Radiant tshav kub hloov
Lwm txoj kev hloov hluav taws xob, uas yog raws li qhov tshwm sim ntawm hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob. Nws qhov txawv ntawm convection thiab tshav kub conduction nyob rau hauv qhov tseeb hais tias lub zog hloov tau kuj tshwm sim nyob rau hauv lub nqus tsev vacuum. Txawm li cas los xij, ib yam li thawj zaug, qhov sib txawv ntawm qhov kub yuav tsum tau.
Radiant exchange is an example of the transfer of the thermal energy from the Sun to the Earth’s surface, uas yog lub luag hauj lwm rau infrared tawg. Txhawm rau txiav txim siab seb qhov kub npaum li cas ncav cuag lub ntiaj teb saum npoo, ntau qhov chaw tau tsim, uassaib xyuas qhov kev hloov pauv hauv qhov ntsuas no.
Kev sib tw
Convective txav ntawm huab cua ntws ncaj qha rau qhov tshwm sim ntawm kev hloov cua sov. Txawm hais tias peb muab cua sov ntau npaum li cas rau cov kua lossis roj, cov molecules ntawm cov khoom pib txav nrawm dua. Vim li no, lub siab ntawm tag nrho cov system txo, thiab lub ntim, ntawm qhov tsis tooj, nce. Qhov no yog vim li cas rau kev txav ntawm huab cua sov tam sim no lossis lwm yam roj av nce siab.
Qhov piv txwv yooj yim tshaj plaws ntawm kev siv qhov tshwm sim ntawm convection hauv lub neej txhua hnub tuaj yeem hu ua cua sov chav nrog roj teeb. Lawv nyob hauv qab ntawm chav tsev yog vim li cas, tab sis kom cov cua sov muaj chav nce, uas ua rau cov dej ntws ncig ntawm chav tsev.
Yuav ntsuas kub li cas?
Cov cua sov ntawm cua sov lossis cua txias yog xam lej siv cov cuab yeej tshwj xeeb - calorimeter. Lub installation yog sawv cev los ntawm ib tug loj tshav kub-insulated hlab ntim nrog dej. Ib tus pas ntsuas kub tau qis rau hauv cov kua ntsuas qhov ntsuas kub ntawm qhov nruab nrab. Tom qab ntawd ib lub cev rhuab yog txo mus rau hauv dej los xam qhov kev hloov ntawm qhov kub thiab txias ntawm cov kua tom qab equilibrium yog tsim.
Los ntawm kev nce lossis txo t, ib puag ncig txiav txim siab npaum li cas kom sov lub cev yuav tsum tau siv. Lub calorimeter yog cov cuab yeej yooj yim tshaj plaws uas tuaj yeem sau npe hloov pauv kub.
Tsis tas li, siv lub ntsuas calorimeter, koj tuaj yeem suav tias yuav tso cua sov ntau npaum li cas thaum combustiontshuaj. Txhawm rau ua qhov no, "pob foob pob" muab tso rau hauv lub nkoj ntim dej. Qhov "pob zeb" no yog lub nkoj kaw uas cov tshuaj ntsuam xyuas nyob. Tshwj xeeb electrodes rau arson yog txuas nrog rau nws, thiab lub chamber yog ntim nrog oxygen. Tom qab ua tiav cov khoom sib txuas, qhov kev hloov pauv ntawm cov dej kub tau raug kaw.
Nyob rau hauv cov chav kawm ntawm cov kev sim no, nws tau tsim tias qhov chaw ntawm thermal zog yog tshuaj lom neeg thiab cov tshuaj tiv thaiv nuclear. Nuclear cov tshuaj tiv thaiv tshwm sim nyob rau hauv qhov sib sib zog nqus khaubncaws sab nraud povtseg ntawm lub ntiaj teb, tsim lub ntsiab cia ntawm tshav kub rau tag nrho cov ntiaj chaw. Lawv kuj tau siv los ntawm tib neeg los tsim lub zog los ntawm kev sib xyaw nuclear.
Piv txwv ntawm cov tshuaj tiv thaiv yog kev sib xyaw ntawm cov tshuaj thiab kev tawg ntawm cov polymers rau hauv monomers hauv tib neeg lub plab zom mov. Qhov zoo thiab kom muaj nuj nqis ntawm cov tshuaj bonds nyob rau hauv ib lub molecule txiav txim siab npaum li cas thaum kawg tso tawm.
ntsuas kub li cas?
Chav ntsuas kub hauv ntiaj teb SI system yog joule (J). Tsis tas li ntawd nyob rau hauv lub neej txhua hnub yog siv off-system units - calories. 1 calorie sib npaug 4.1868 J raws li tus qauv thoob ntiaj teb thiab 4.184 J raws li thermochemistry. Yav dhau los, muaj btu btu, uas tsis tshua siv los ntawm cov kws tshawb fawb. 1 BTU=1.0555 J.
