កំដៅគឺ ... តើកំដៅនឹងត្រូវបានគេចេញផ្សាយនៅពេលណា?

សារធាតុទាំងអស់មានថាមពលផ្ទៃក្នុង។ តម្លៃនេះត្រូវបានកត់សំគាល់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវ័ន្តនិងគីមីមួយចំនួនក្នុងនោះការយកចិត្តទុកដាក់ពិសេសគួរត្រូវបានយកទៅកំដៅ។ តម្លៃនេះគឺជាតម្លៃគណិតវិទ្យាអរូបីដែលពិពណ៌នាអំពីកម្លាំងនៃអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលបញ្ហា។ ការយល់ដឹងអំពីយន្តការនៃការផ្លាស់ប្តូរកំដៅអាចជួយឆ្លើយនឹងសំណួរថាតើ កំដៅត្រូវបានបញ្ចេញ នៅពេលកំដៅនិងកំដៅនៃសារធាតុព្រមទាំងកម្តៅរបស់វា។

ប្រវត្តិនៃការរកឃើញបាតុភូតនៃកំដៅ

ដំបូងបាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរកំដៅត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងសាមញ្ញនិងងាយយល់: ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៃសារធាតុកើនឡើងវាទទួលបានកំដៅហើយនៅក្នុងករណីត្រជាក់វាបញ្ចេញវាទៅក្នុងបរិស្ថាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយកំដៅមិនមែនជាផ្នែកដ៏សំខាន់នៃសារធាតុរាវឬអង្គធាតុនៅក្នុងសំនួរដែលបានគិតតាំងពីបីសតវត្សមុន។ មនុស្សជឿជាក់ថាវត្ថុនោះមានពីរផ្នែកគឺម៉ូលេគុលនិងកំដៅរបស់វា។ ឥឡូវនេះមានមនុស្សតិចតួចបំផុតដែលចាំថាពាក្យថា "សីតុណ្ហាភាព" នៅក្នុងឡាតាំងមានន័យថា "លាយ" ហើយឧទាហរណ៍ពួកគេនិយាយពីសំរិទ្ធជា "សីតុណ្ហភាពនៃសំណប៉ាហាំងនិងទង់ដែង" ។

នៅក្នុងសតវត្សទី 17 មានពីរសម្មតិកម្មដែលអាចបង្ហាញពីបាតុភូតនៃកំដៅនិងការផ្ទេរកំដៅ។ សំណើដំបូងដែលបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1613 ដោយកាលីលេ។ រូបមន្តរបស់គាត់មានលក្ខណៈដូចនេះ: "កំដៅគឺជាសារធាតុមិនធម្មតាដែលអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងខ្លួនណាមួយនិងចេញពីវា" ។ ហ្គាលីលេបានហៅកំដៅសារធាតុនេះ។ គាត់បានអះអាងថាកំដៅមិនអាចរលាយបាត់ឬត្រូវបំផ្លាញទេប៉ុន្តែអាចផ្លាស់ទីពីរាងកាយមួយទៅរាងកាយមួយទៀត។ ដូច្នោះហើយកំដៅកាន់តែច្រើននៅក្នុងសារធាតុនេះសីតុណ្ហាភាពខ្ពស់របស់វា។

សម្មតិកម្មលើកទីពីរបានបង្ហាញខ្លួននៅឆ្នាំ 1620 ហើយទស្សនវិទូបាទីបានលើកឡើង។ គាត់បានកត់សម្គាល់ថានៅក្រោមការវាយដំញញួរយ៉ាងខ្លាំងដែកបានក្ដៅឡើង។ គោលការណ៍នេះក៏ត្រូវបានអនុវត្តផងដែរនៅពេលដែលភ្លើងត្រូវបានបង្កដោយការកកិតដែលនាំឱ្យលោក Bacon មានគំនិតអំពីលក្ខណៈម៉ូលេគុលនៃកំដៅ។ គាត់បានអះអាងថានៅពេលដែលសកម្មភាពមេកានិចនៅលើរាងកាយនៃម៉ូលេគុលរបស់ខ្លួនចាប់ផ្តើមប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងគ្នាទៅវិញទៅមកបង្កើនល្បឿននៃចលនាហើយបង្កើនកំពស់សីតុណ្ហភាព។

លទ្ធផលនៃសម្មតិកម្មទីពីរគឺការសន្និដ្ឋានថាកម្តៅគឺជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពមេកានិចនៃម៉ូលេគុលនៃរូបធាតុជាមួយគ្នា។ Lomonosov បានព្យាយាមបង្ហាញទ្រឹស្តីនេះក្នុងរយៈពេលយូរ។

កំដៅគឺជារង្វាស់នៃថាមពលផ្ទៃក្នុងនៃសារធាតុមួយ

អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តសម័យទំនើបបានមកដល់ការសន្និដ្ឋានដូចខាងក្រោម: ថាមពលកម្ដៅ គឺជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលនៃបញ្ហាពោលគឺ ថាមពលខាងក្នុងនៃ រាងកាយ។ ល្បឿននៃភាគល្អិតអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពនិងទំហំនៃកំដៅគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងម៉ាស់នៃសារធាតុ។ ដូច្នេះធុងទឹកមានថាមពលកំដៅច្រើនជាងពែងពេញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយសូស្កាដែលមានរាវក្តៅអាចមានកំដៅតិចជាងអាងដែលមានត្រជាក់។

ទ្រឹស្តីនៃកំដៅដែលត្រូវបានស្នើឡើងនៅក្នុងសតវត្សទី 17 ដោយហ្គាលីលេអូត្រូវបានបដិសេធដោយពួកអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ J. Joule និង B. Rumford ។ ពួកគេបានបង្ហាញថាថាមពលកំដៅមិនមានម៉ាសណាមួយទេហើយត្រូវបានកំណត់ដោយចលនាម៉ាញ៉េទិច។

តើកំដៅនឹងត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលសារធាតុត្រូវបានដុត? កំដៅជាក់លាក់នៃការ្រំមហះ

រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្នប្រភពថាមពលជាទូទៅនិងប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយគឺពពុះប្រេងកាតធ្យូងថ្មឧស្ម័នធម្មជាតិឬឈើ។ នៅពេលដុតសារធាតុទាំងនេះចំនួនកំដៅជាក់លាក់ត្រូវបានបញ្ចេញដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់កំដៅបង្កឱ្យមានយន្តការ។ ល។ តើតម្លៃនេះអាចគណនាតាមការអនុវត្តបានយ៉ាងដូចម្តេច?

ចំពោះគោលបំណងនេះគំនិតនៃ កំដៅជាក់លាក់នៃការ្រំមហះ ត្រូវបានណែនាំ ។ តម្លៃនេះពឹងផ្អែកទៅលើបរិមាណកំដៅដែលត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែល 1 គីឡូក្រាមនៃវត្ថុមួយត្រូវបានដុត។ វាត្រូវបានបង្ហាញដោយអក្សរ q និងត្រូវបានវាស់នៅក្នុង J / kg ។ ខាងក្រ្រមន្រះជាតារាងន្រគុណតម្ល្រ q គុណសម្រ្រប់ឧស្ម័នដ្រលប្រើញឹកញាប់បំផុត។

វិស្វករនៅក្នុងការសាងសង់និងការគណនាម៉ាស៊ីនត្រូវការដឹងថាតើកំដៅនឹងត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលចំនួនជាក់លាក់នៃការរលាក។ ចំពោះការនេះការវាស់ដោយប្រយោលអាចត្រូវបានធ្វើដោយប្រើរូបមន្ត Q = qm ដែល Q ជាកំដៅនៃចំហាយរបស់សារធាតុ q គឺជាកំដៅជាក់លាក់នៃការកេះ (តម្លៃតារាង) និង m ជាចំនួនដែលបានបញ្ជាក់។

ការបង្កើតកំដៅ នៅក្នុងចំហេះគឺផ្អែកលើបាតុភូតនៃការបញ្ចេញថាមពលក្នុងកំឡុងពេលបង្កើតចំណងសម្ព័ន្ធគីមី។ ឧទាហរណ៏សាមញ្ញជាងគេគឺការដុតកាបូនដែលមាននៅក្នុងប្រភេទឥន្ធនៈទំនើប។ ការរលាកកាបូននៅក្នុងវត្តមាននៃខ្យល់បរិយាកាសនិងរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយអុកស៊ីសែនបង្កើតកាបូនឌីអុកស៊ីត។ ការបង្កើតសញ្ញាប័ណ្ណគីមីដំណើរការបានជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពលកម្តៅនៅក្នុងបរិយាកាសហើយថាមពលនេះត្រូវបានសម្រួលឱ្យប្រើសម្រាប់គោលបំណងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។

ជាអកុសលការចំណាយគ្មានប្រយោជន៏នៃធនធានដ៏មានតម្លៃដូចជាប្រេងឬកំទេចក្បាលអាចនាំឱ្យមានការថយចុះនូវប្រភពនៃការស្រូបយកប្រេងទាំងនេះ។ សព្វថ្ងៃនេះមានឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចនិងម៉ូដែលរថយន្តថ្មីដែលការងាររបស់គេផ្អែកលើប្រភពថាមពលផ្សេងដូចជាពន្លឺព្រះអាទិត្យទឹកឬថាមពលនៃសំបកផែនដី។

ការផ្ទេរកំដៅ

សមត្ថភាពដើម្បីផ្លាស់ប្តូរថាមពលកំដៅនៅក្នុងរាងកាយឬពីរាងកាយមួយទៅរាងកាយមួយផ្សេងទៀតត្រូវបានគេហៅថាការ ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ បាតុភូតនេះមិនកើតឡើងដោយឯកឯងហើយកើតឡើងតែជាមួយភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងករណីសាមញ្ញបំផុតថាមពលកំដៅត្រូវបានផ្ទេរពីរាងកាយដែលគេឱ្យកម្តៅរហូតដល់កំដៅតិចជាងមុនរហូតដល់សមតុល្យត្រូវបានបង្កើតឡើង។

សាកសពមិនចាំបាច់ប៉ះពាល់បាតុភូតផ្ទេរកំដៅទេ។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយការបង្កើតលំនឹងអាចកើតមានឡើងនិងនៅចម្ងាយតូចមួយរវាងវត្ថុនៅក្នុងសំណួរប៉ុន្តែមានអត្រាយឺតជាងនៅពេលដែលពួកគេមានទំនាក់ទំនង។

ការផ្ទេរកំដៅអាចត្រូវបានបែងចែកជាបីប្រភេទ:

1. ចរន្តកំដៅ។

Convection ។

ការផ្លាស់ប្តូរវិទ្យុសកម្ម។

ប្រតិកម្មកំដៅ

បាតុភូតនេះគឺផ្អែកលើការផ្ទេរថាមពលកំដៅរវាងអាតូមឬម៉ូលេគុលនៃរូបធាតុ។ ហេតុផលសម្រាប់ការផ្ទេរគឺជាចលនាវឹកវរនៃម៉ូលេគុលនិងការប៉ះទង្គិចគ្នាថេររបស់ពួកគេ។ ដោយសារតែនេះ, ការផ្លាស់ប្តូរកំដៅពីម៉ូលេគុលមួយទៅមួយផ្សេងទៀតនៅតាមបណ្តោយខ្សែសង្វាក់មួយ។

សង្កេតមើលបាតុភូតនៃចរន្តកំដៅអាចនឹងត្រូវបានបញ្ឆេះទៅលើវត្ថុធាតុដែកនៅពេលដែលក្រហមនៅលើផ្ទៃខាងលើរីករាលដាលបន្តិចម្តង ៗ និងបណ្តុះជាបន្តបន្ទាប់ (បរិមាណកំដៅជាក់លាក់ត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងបរិស្ថាន) ។

J. Fourier បានមកពីរូបមន្តសម្រាប់ចរន្តកំដៅដែលប្រមូលបានបរិមាណទាំងអស់ដែលប៉ះពាល់ដល់កម្រិតនៃចរន្តកំដៅនៃសារធាតុ (សូមមើលរូបខាងក្រោម) ។

ក្នុងរូបមន្តនេះ Q / t គឺជាចរន្តកំដៅλគឺជាមេគុណនៃចរន្តកំដៅ S គឺជាតំបន់ដែលមានរាងជារង្វង់ហើយ T / X គឺជាសមាមាត្រនៃភាពខុសគ្នារវាងសីតុណ្ហភាពរវាងចុងនៃរាងកាយដែលស្ថិតនៅចម្ងាយជាក់លាក់មួយ។

ចរន្តកំដៅគឺជាតម្លៃតារាង។ វាពិតជាមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការអ៊ីសូឡង់អគារអាផាតមិនឬឧបករណ៍អ៊ីសូឡង់កម្ដៅ។

ការផ្ទេរកំដៅដោយរស្មី

មធ្យោបាយមួយទៀតនៃការផ្ទេរកម្តៅដែលត្រូវបានផ្អែកលើបាតុភូតនៃកាំរស្មីអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ភាពខុសគ្នារបស់វាពីចរន្តកំដៅនិងចរន្តកំដៅស្ថិតក្នុងការពិតដែលថាការផ្ទេរថាមពលអាចកើតមានឡើងក្នុងចន្លោះខ្វះចន្លោះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយដូចករណីដំបូងភាពខុសគ្នារវាងសីតុណ្ហាភាពគឺចាំបាច់។

ការផ្លាស់ប្តូរវិទ្យុសកម្មគឺជាឧទាហរណ៍មួយនៃការផ្ទេរថាមពលកំដៅព្រះអាទិត្យទៅលើផ្ទៃនៃផែនដីដែលវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាណែតភាគច្រើនទទួលខុសត្រូវ។ ដើម្បីកំណត់កំដៅនៅលើផ្ទៃផែនដីស្ថានីយជាច្រើនត្រូវបានសាងសង់ឡើងដើម្បីតាមដានការប្រែប្រួលនៃសូចនាករនេះ។

ការចាប់អារម្មណ៍

ចលនាចលនានៃលំហូរខ្យល់ត្រូវបានទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងបាតុភូតនៃការផ្ទេរកំដៅ។ ដោយមិនគិតពីកំដៅដែលយើងបានរាយការណ៍ទៅនឹងរាវឬឧស្ម័នម៉ូលេគុលនៃរូបធាតុចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទីលឿនជាងមុន។ ដោយសារតែនេះសម្ពាធនៃប្រព័ន្ធទាំងមូលមានការថយចុះនិងកម្រិតសំឡេងនៅលើផ្ទុយមកវិញបង្កើន។ នេះគឺជាមូលហេតុនៃចលនានៃចរន្តខ្យល់ក្តៅឬឧស្ម័នផ្សេងទៀតឡើង។

ឧទាហរណ៍ដ៏សាមញ្ញបំផុតនៃការប្រើបាតុភូតនៃការបង្វែរនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃអាចត្រូវបានគេហៅថាកំដៅបន្ទប់ដោយមានជំនួយពីអាគុយ។ ពួកវាស្ថិតនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃបន្ទប់សម្រាប់ហេតុផលមួយប៉ុន្តែសម្រាប់ខ្យល់ដែលគេឱ្យឈ្មោះថាកើនឡើងដែលជាកន្លែងដែលវានាំឱ្យមានចរន្តទឹកហូរតាមរយៈបន្ទប់។

តើអ្នកអាចវាស់បរិមាណកម្តៅបានដោយរបៀបណា?

កំដៅនៃកំដៅឬត្រជាក់ត្រូវបានគណនាគណិតវិទ្យាដោយមធ្យោបាយនៃឧបករណ៍ពិសេសមួយ - calorimeter មួយ។ ការតំឡើងនេះត្រូវបានតំណាងដោយធុងអ៊ីសឺឡង់កម្ដៅដ៏ធំមួយដែលពោរពេញដោយទឹក។ ទែម៉ូម៉ែត្រត្រូវបានទម្លាក់ទៅក្នុងរាវដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាពដំបូងនៃឧបករណ៍ផ្ទុក។ បន្ទាប់មករាងកាយដែលគេឱ្យឈ្មោះថាត្រូវបានបន្ទាបទៅក្នុងទឹកដើម្បីគណនាការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុរាវបន្ទាប់ពីលំនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ដោយការកើនឡើងឬថយចុះនៃឧបករណ៍ផ្ទុកមធ្យមវាត្រូវបានកំណត់ថាតើកំដៅក្នុងកំដៅរាងកាយគួរត្រូវបានចំណាយ។ calorimeter គឺជាឧបករណ៍សាមញ្ញបំផុតដែលអាចកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។

ដូចគ្នានេះផងដែរដោយប្រើកាឡូរីម៉ែត្រមួយអ្នកអាចគណនាកំដៅបានប៉ុន្មាននៅពេលដែលសារធាតុត្រូវបានដុត។ ចំពោះបញ្ហានេះ "គ្រាប់បែក" ត្រូវបានដាក់នៅក្នុងនាវាដែលពោរពេញទៅដោយទឹក។ "គ្រាប់បែក" នេះគឺជានាវាបិទជិតដែលមានសារធាតុសាកល្បង។ អេឡិចត្រូតពិសេសសម្រាប់ដុតត្រូវបានបន្ថែមទៅវាហើយអង្គជំនុំជម្រះត្រូវបានបំពេញដោយអុកស៊ីសែន។ បនា្ទាប់ពីបន្សំទាំងស្រុងរបស់សារធាតុការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហាភាពទឹកត្រូវបានកត់ទុក។

ក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍បែបនេះវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលថាប្រភពថាមពលកំដៅគឺជាប្រតិកម្មគីមីនិងនុយក្លេអ៊ែរ។ ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរកើតឡើងនៅស្រទាប់ជ្រៅនៃផែនដីបង្កើតបានជាកម្តៅសំខាន់នៃកំដៅនៃភពទាំងមូល។ ពួកវាក៏ត្រូវបានប្រើដោយមនុស្សដើម្បីបង្កើតថាមពលក្នុងអំឡុងពេលផ្សំអាតូម។

ឧទាហរណ៏នៃប្រតិកម្មគីមីគឺការដុតសារធាតុនិងការបំបែកប៉ូលីមែរទៅជា monomers នៅក្នុងប្រព័ន្ធរំលាយអាហាររបស់មនុស្ស។ គុណភាពនិងបរិមាណនៃសម្ព័ន្ធគីមីក្នុងម៉ូលេគុលកំណត់ពីកំដៅដែលត្រូវបានបញ្ចេញនៅទីបញ្ចប់។

តើរង្វាស់កំដៅគឺជាអ្វី?

ឯកតានៃការវាស់កំដៅនៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI អន្តរជាតិគឺ joule (J) ។ ដូចគ្នានេះផងដែរគ្រឿងដែលមិនមែនប្រព័ន្ធ - កាឡូរី - ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។ កាឡូរី 1 គឺស្មើនឹង 4.1868 J ស្របតាមស្តង់ដាអន្ដរជាតិនិង 4.184 J ផ្អែកលើកំដៅ។ កាលពីមុនមានអង្គធាតុ BTU ចក្រភពអង់គ្លេសដែលកម្រត្រូវបានប្រើដោយក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ដ្រ។ 1 BTU = 1.055 J.