Зургийг бүгд мэддэг: гал дээр зуухан дээр устай сав байна. Хүйтэн ус аажмаар халуун болж, түүний гадаргуу дээр анхны бөмбөлөгүүд гарч ирэн, удалгүй бүгд хөгжилтэйгээр урсана. Усны ууршилтын дулаан гэж юу вэ? Бидний зарим нь сургуулийн сургалтын хөтөлбөрөөс атмосферийн байгалийн даралт дахь усны температур 100 хэмээс хэтрэхгүй гэдгийг санаж байна. Санахгүй эсвэл итгэхгүй байгаа хүмүүс тохирох термометрийг ашиглаж, аюулгүй байдлын арга хэмжээг дагаж мөрдөж болно.
Гэхдээ энэ яаж байж болох вэ? Эцсийн эцэст, гал тогоон доор шатаж байгаа хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь шингэн рүү эрчим хүчээ өгч, усыг халаахгүй бол хаашаа явах вэ? Хариулт: Эрчим хүчийг усыг уур болгоход ашигладаг.
Эрчим хүч хаашаа явдаг вэ
Энгийн амьдралд бид эргэн тойрон дахь материйн хатуу, шингэн, хий гэсэн гурван төлөвт дассан байдаг. Хатуу төлөвт молекулууд нь болор торонд хатуу бэхлэгдсэн байдаг. Гэхдээ энэ нь ямар ч температурт тэдний бүрэн хөдөлгөөнгүй гэсэн үг биш юм, хэрэв энэ нь -273 хэмээс доошгүй градус (энэ нь үнэмлэхүй тэг) молекулууд чичирдэг. Түүнээс гадна чичиргээний далайц нь температураас хамаарна. Халах үед энерги шилжинэбодисын тоосонцор, эдгээр эмх замбараагүй хөдөлгөөнүүд улам эрчимжиж, улмаар тодорхой агшинд молекулууд торны үүрнээсээ гарах тийм хүчд хүрдэг - бодис шингэн болж хувирдаг.
Шингэн төлөвт молекулууд нь сансар огторгуйн тодорхой цэгт тогтдоггүй ч таталцлын хүчээр хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Бодисын дулааныг цаашид хуримтлуулахын хэрээр молекулуудын нэг хэсгийн эмх замбараагүй чичиргээ нь маш их болж, молекулуудын бие бие рүүгээ татах хүчийг даван туулж, хоорондоо нисдэг. Бодисын температур өсөхөө больж, бүх энерги нь дараагийн болон дараагийн хэсгүүдэд шилждэг тул хайруулын тавган дээрх бүх ус гал тогооны өрөөг уур хэлбэрээр дүүргэх болно.
Энэ процессыг явуулахын тулд бодис бүр тодорхой хэмжээний эрчим хүч шаарддаг. Усны ууршилтын дулаан нь бусад шингэний нэгэн адил хязгаарлагдмал бөгөөд тодорхой утгатай.
Ямар нэгжээр хэмжигддэг
Аливаа энерги (хөдөлгөөн, тэр ч байтугай дулаан) нь жоульоор хэмжигддэг. Joule (J) нь нэрт эрдэмтэн Жеймс Жоулийн нэрээр нэрлэгдсэн. Тоон утгаараа тодорхой биеийг 1 метрийн зайд 1 Ньютоны хүчээр түлхэхэд 1 Дж энерги гаргаж болно.
Өмнө нь тэд дулааныг хэмжихдээ "калори" гэх ойлголтыг ашигладаг байсан. Дулаан бол ямар ч биед орж, гадагш урсаж чаддаг ийм физик бодис гэж үздэг байсан. Физик биед "нэвчих" тусам илүү халуун байдаг. Хуучин сурах бичгүүдээс та энэ физик хэмжигдэхүүнийг олж болно. Гэхдээ үүнийг жоуль болгон хувиргахад хэцүү биш, 4-өөр үржүүлэхэд хангалттай.19.
Шингэнийг хий болгон хувиргахад шаардагдах энергийг ууршилтын хувийн дулаан гэнэ. Гэхдээ үүнийг хэрхэн тооцоолох вэ? Устай туршилтын хоолойг уур болгох нь нэг хэрэг, харин асар том хөлөг онгоцны уурын хөдөлгүүрийн савыг эргүүлэх нь өөр хэрэг.
Тиймээс, жишээлбэл, H2O-ийн хувьд дулааны инженерчлэлд "усны ууршилтын хувийн дулаан" (Ж / кг - хэмжих нэгж) гэсэн ойлголттой ажилладаг.). Энд байгаа түлхүүр үг бол "тодорхой" юм. Энэ нь 1 кг шингэн бодисыг уур болгоход шаардагдах энергийн хэмжээг тооцдог.
Утгыг латин L үсгээр тэмдэглэсэн. Утгыг 1 кг жинд жоульээр хэмждэг.
Ус хэр их энерги шаарддаг
Усны ууршилтын хувийн дулааныг дараах байдлаар хэмждэг: N-ийн хэмжээг саванд хийж буцалгаад авчирна. Нэг литр усыг ууршуулахад зарцуулсан энерги нь хүссэн хэмжээндээ хүрнэ.
Усны ууршилтын хувийн дулаан гэж юу болохыг хэмжихэд эрдэмтэд бага зэрэг гайхсан. Хий болон хувирахын тулд ус нь дэлхий дээр нийтлэг байдаг бүх шингэнээс илүү эрчим хүч шаарддаг: бүхэл бүтэн спирт, шингэрүүлсэн хий, тэр ч байтугай мөнгөн ус, хар тугалга зэрэг металлаас ч илүү.
Тэгэхээр усны ууршилтын дулаан 2.26 мЖ/кг болсон. Харьцуулбал:
- мөнгөн усны хувьд - 0.282 мЖ/кг;
- хар тугалга 0.855 мЖ/кг байна.
Харин эсрэгээрээ бол яах вэ?
Хэрэв та процессыг эргүүлээд шингэнийг конденсац болговол яах вэ? Онцгой зүйл байхгүй, эрчим хүчийг хадгалах хуулийн баталгаа байдаг: нэгийг конденсацлах үедУураас нэг кг шингэнийг уур болгон хувиргахад яг ижил хэмжээний дулаан ялгардаг. Тиймээс "ууршилт ба конденсацийн тусгай дулаан" гэсэн нэр томъёог лавлагааны хүснэгтээс илүү олон удаа олдог.
Дашрамд хэлэхэд, ууршилтын үед дулаан шингэдэг нь гэр ахуйн болон үйлдвэрлэлийн цахилгаан хэрэгсэлд хиймэл хүйтэн бий болгоход амжилттай хэрэглэгдэж байна.
