تغییرات چگالی با دما

با توجه به اینکه افزایش دما، حجم جسم را افزایش می دهد می توان گفت افزایش دما چگالی را کاهش می دهد. زیرا چگالی با حجم رابطه وارون دارند.

ℓ = m/v

تغییرات چگالی با دما

با توجه به اینکه افزایش دما، حجم جسم را افزایش می دهد می توان گفت افزایش دما چگالی را کاهش می دهد. زیرا چگالی با حجم رابطه وارون دارند.

ℓ = m/v



  انبساط غیر عادی آب

حجم بیشتر مایعها با کاهش دما، کاهش می یابد ولی آب رفتاری متفاوت دارد. به این صورت که از ْC4 تا ْC0آب افزایش حجم پیدا می کند.  



  انتقال گرما

دیدیم که اختلاف دما باعث شارش گرما از جسم با دمای بالاتر به جسم با دمای پایین تر می شود. این شارش گرما به سه صورت انجام می شود:
1 – رسانش
2 – همرفتی
3 – تابش
 



  رسانش

از قبل با مواد رسانا و نارسانای گرما آشنا هستید. رساناهای خوب گرما را بهتر و سریعتر انتقال می دهند. برای محاسبه آهنگ شارش گرما در یک ماده میله ای به طول Lو سطح مقطع A انتخاب می کنیم و در دو سر آن اختلاف دما ایجاد می کنیم. دمای یک سر میله را 2θ (دمای بالاتر) و دمای سردیگر 1θ (دمای پایین تر) فرض کنید.
آهنگ شارش گرما به عوامل زیر بستگی دارد:

1 – اختلاف دما:
Δθ = θ1-θ2 هر چه اختلاف دما بیشتر باشد گرما با آهنگ بیشتری شارش می کند.

2 – طول میله:
هر چه طول میله بیشتر باشد، گرما کندتر شارش می شود.

3 – سطح مقطع میله:
هر چه سطح مقطع میله بیشتر باشد، آهنگ شارش گرما بیشتر می شود.

در نتیجه Q یعنی گرمایی که در t ثانیه در یک میله شارش می کند برابر است با:

Q = K AtΔθ/L

ثابت تناسب K رسانندگی گرمایی نام دارد.

یکای رسانندگی گرمایی J/smk یا w/mk می باشد.
 



  همرفتی

این شویه انتقال گرما بیشتر مربوط به مایعها و گازها است. اگر به یک نقطه درون مایعی گرما بدهیم، آن نقطه گرم می شود و چگالی در آن نقطه کاهش می یابد. کم شدن چگالی در آن نقطه باعث می شود که مایع گرم شده بالا برود و جای آن را مایع سردتر بگیرد. به این ترتیب اگر گرما دادن ادامه پیدا کند، مایع مرتباً جابه جا می شود و گرما را به قسمتهای دیگر مایع انتقال می دهد. به این شیوه انتقال گرما همرفی می گویند. جریان همرفتی در گازها (مثل هوا) هم وجود دارد.  



  تابش

همه اجسام در حال تابش از سطح خود هستند. در نتیجه همه اجسام تابش جسمهای دیگر را که در اطراف آنها قرار دارند دریافت می کنند. از این تابش بخشی را جذب می کنند (که باعث بالا رفتن دمای آنها می شود) و بخشی را باز می تابانند، سرعت انتقال گرما از طریق تابش بسیار زیاد است.  



  قانون گازها

برای مقدار معینی از یک گاز کامل کمیت PV/T یعنی حاصل ضرب فشار گاز در حجم گاز تقسیم بر دمای گاز بر حسب کلوین همواره ثابت است.

یعنی اگر در یک فرآیند، حجم و فشار و دمای مقدار معینی از یک گاز کامل را از وv1 وp2 و T3به وv2 وp2 وt2 برسانیم داریم:

P1V1/T1 =P2V2/T2

دقت کنید دما در این رابطه بر حسب کلوین باشند و یکاهای p و v در دو طرف یکسان باشند

نوشته شده در تاریخ جمعه 12 آذر 1389    | توسط: مهدی قاضی زاده    |    |
نظرات()