Homekmរបៀបគណនាកំដៅជាក់លាក់

របៀបគណនាកំដៅជាក់លាក់

កំដៅជាក់លាក់ (C e ) គឺជាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវតែអនុវត្តទៅលើម៉ាស់ឯកតានៃវត្ថុធាតុ ដើម្បីបង្កើនសីតុណ្ហភាពរបស់វាដោយឯកតាមួយ ។ វាគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិកម្ដៅដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងនៃរូបធាតុ ពោលគឺវាមិនអាស្រ័យលើវិសាលភាពនៃសម្ភារៈ ឬបរិមាណរបស់វានោះទេ ប៉ុន្តែបានតែលើសមាសភាពរបស់វាប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងន័យនេះ វាជាលក្ខណៈលក្ខណៈដែលមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងក្នុងការកំណត់កម្មវិធីដែលអាចកើតមាននៃសម្ភារៈនីមួយៗ ហើយដែលជួយកំណត់ផ្នែកនៃឥរិយាបទកម្ដៅនៃសារធាតុនៅពេលវាប៉ះនឹងរាងកាយ ឬប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមានសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។

តាមទស្សនៈជាក់លាក់មួយ យើងអាចនិយាយបានថាកំដៅជាក់លាក់ត្រូវគ្នាទៅនឹងកំណែដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងនៃសមត្ថភាពកំដៅ (C) ដោយកំណត់វាជាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវតែផ្គត់ផ្គង់ដល់ប្រព័ន្ធដើម្បីបង្កើនសីតុណ្ហភាពរបស់វាក្នុងមួយឯកតា។ វាក៏អាចយល់បានថាជាថេរនៃសមាមាត្ររវាងសមត្ថភាពកំដៅនៃប្រព័ន្ធ (រាងកាយ សារធាតុមួយ ។ល។) និងម៉ាស់របស់វា។

តម្លៃនៃកំដៅជាក់លាក់នៃសារធាតុមួយអាស្រ័យលើថាតើកំដៅ (ឬត្រជាក់) ត្រូវបានអនុវត្តនៅសម្ពាធថេរឬនៅកម្រិតសំឡេងថេរ។ នេះផ្តល់នូវកំដៅជាក់លាក់ពីរសម្រាប់សារធាតុនីមួយៗគឺកំដៅជាក់លាក់នៅសម្ពាធថេរ (C P ) និងកំដៅជាក់លាក់នៅបរិមាណថេរ (C V ) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពខុសប្លែកគ្នាអាចមើលឃើញតែនៅក្នុងឧស្ម័នប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះសម្រាប់អង្គធាតុរាវ និងអង្គធាតុរឹង យើងគ្រាន់តែនិយាយអំពីកំដៅជាក់លាក់ស្ងួតប៉ុណ្ណោះ។

រូបមន្តកំដៅជាក់លាក់

យើងដឹងតាមបទពិសោធន៍ថាសមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយគឺសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់របស់វា ពោលគឺនោះ។

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ដូចដែលយើងបានលើកឡើងនៅក្នុងផ្នែកមុន កំដៅជាក់លាក់តំណាងឱ្យសមាមាត្រថេររវាងអថេរទាំងពីរនេះ ដូច្នេះទំនាក់ទំនងសមាមាត្រខាងលើអាចត្រូវបានសរសេរក្នុងទម្រង់នៃសមីការដូចខាងក្រោមៈ

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

យើងអាចដោះស្រាយសមីការនេះដើម្បីទទួលបានកន្សោមសម្រាប់កំដៅជាក់លាក់៖

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ម្យ៉ាងវិញទៀតយើងដឹងថាសមត្ថភាពកំដៅគឺជាថេរនៃសមាមាត្ររវាងកំដៅ (q) ដែលត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើនសីតុណ្ហភាពនៃប្រព័ន្ធដោយបរិមាណ ΔT និងបាននិយាយថាការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។ ម៉្យាងទៀតយើងដឹងថា q = C * ΔT ។ ការរួមបញ្ចូលសមីការនេះជាមួយនឹងសមីការសមត្ថភាពកំដៅដែលបានបង្ហាញខាងលើយើងទទួលបាន:

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ការដោះស្រាយសមីការនេះដើម្បីស្វែងរកកំដៅជាក់លាក់ យើងទទួលបានសមីការទីពីរសម្រាប់វា៖

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ឯកតាកំដៅជាក់លាក់

សមីការចុងក្រោយដែលទទួលបានសម្រាប់កំដៅជាក់លាក់បង្ហាញថាឯកតានៃអថេរនេះគឺ [q][m] -1 [ΔT] -1 នោះគឺជាឯកតាកំដៅលើម៉ាស់ និងឯកតាសីតុណ្ហភាព។ អាស្រ័យលើប្រព័ន្ធនៃគ្រឿងដែលអ្នកកំពុងធ្វើការ ឯកតាទាំងនេះអាចជា៖

ប្រព័ន្ធឯកតា ឯកតាកំដៅជាក់លាក់ ប្រព័ន្ធអន្តរជាតិ J.kg -1 .K -1 ដែលស្មើនឹង am 2 ⋅K − 1 ⋅s − 2 ប្រព័ន្ធអធិរាជ BTU⋅lb − 1 ⋅° F − 1 កាឡូរី cal.g -1 .°C -1 ដែលស្មើនឹង Cal.kg -1 .°C -1 គ្រឿងផ្សេងទៀត។ kJ.kg -1 .K -1

ចំណាំ៖ នៅពេលប្រើឯកតាទាំងនេះ វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការបែងចែករវាង cal និង Cal ទីមួយគឺកាឡូរីធម្មតា (ជួនកាលគេហៅថាកាឡូរីតូច ឬកាឡូរីក្រាម) ដែលត្រូវគ្នានឹងបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើនសីតុណ្ហភាពទឹក 1g ខណៈពេលដែល Cal (ជាមួយអក្សរធំ) គឺជាឯកតាដែលស្មើនឹង 1,000 cal ឬអ្វីដូចគ្នា 1 kcal ។ ឯកតាចុងក្រោយនៃកំដៅនេះត្រូវបានប្រើជារៀងរាល់ថ្ងៃនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសុខភាពជាពិសេសនៅក្នុងផ្នែកអាហារូបត្ថម្ភ។ នៅក្នុងបរិបទនេះ វាគឺជាឯកតាដែលល្អឥតខ្ចោះដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីតំណាងឱ្យបរិមាណថាមពលដែលមាននៅក្នុងអាហារ (នៅពេលយើងនិយាយអំពីកាឡូរីនៅក្នុងបរិបទនៃអាហារ យើងស្ទើរតែតែងតែមានន័យថា Cal និងមិនមែនកំបោរ)។

ឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាគណនាកំដៅជាក់លាក់

ខាងក្រោមនេះគឺជាបញ្ហាដែលបានដោះស្រាយចំនួនពីរដែលបង្ហាញឧទាហរណ៍ទាំងដំណើរការនៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់សម្រាប់សារធាតុសុទ្ធ និងសម្រាប់ល្បាយនៃសារធាតុសុទ្ធដែលយើងដឹងពីកំដៅជាក់លាក់។

បញ្ហាទី 1: ការគណនាកំដៅជាក់លាក់នៃសារធាតុសុទ្ធ

សេចក្តីថ្លែងការណ៍៖ អ្នកចង់កំណត់សមាសភាពនៃគំរូនៃលោហៈប្រាក់ដែលមិនស្គាល់មួយ។ គេ​សង្ស័យ​ថា​អាច​ជា​ប្រាក់ អាលុយមីញ៉ូម ឬ​ប្លាទីន។ ដើម្បីកំណត់ថាតើវាជាអ្វី បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅគំរូលោហៈ 10.0 ក្រាមពីសីតុណ្ហភាព 25.0°C ដល់ចំណុចរំពុះធម្មតានៃទឹក ពោលគឺ 100.0°C ត្រូវបានវាស់។ ៤១,៩២ កាឡូរី។ ដោយដឹងថាកំដៅជាក់លាក់នៃប្រាក់អាលុយមីញ៉ូមនិងប្លាទីនគឺ 0.234 kJ.kg -1 .K -1 , 0.897 kJ.kg -1 .K -1 និង 0.129 kJ.kg -1 .K -1 រៀងគ្នាកំណត់ថាតើលោហៈអ្វី គំរូត្រូវបានធ្វើពី។

ដំណោះស្រាយ

អ្វី​ដែល​បញ្ហា​សួរ​គឺ​កំណត់​អត្តសញ្ញាណ​សម្ភារៈ​ដែល​វត្ថុ​នោះ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត។ ដោយសារកំដៅជាក់លាក់គឺជាទ្រព្យសម្បត្តិដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងវាជាលក្ខណៈនៃសម្ភារៈនីមួយៗដូច្នេះដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណវាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីកំណត់កំដៅជាក់លាក់របស់វាហើយបន្ទាប់មកប្រៀបធៀបវាជាមួយនឹងតម្លៃដែលគេស្គាល់នៃលោហៈដែលសង្ស័យ។

ការកំណត់កំដៅជាក់លាក់ក្នុងករណីនេះត្រូវបានអនុវត្តដោយជំហានសាមញ្ញបី:

ជំហានទី 1: ស្រង់ទិន្នន័យទាំងអស់ចេញពីសេចក្តីថ្លែងការណ៍ ហើយអនុវត្តការបំប្លែងឯកតាដែលពាក់ព័ន្ធ

ដូចនៅក្នុងបញ្ហាណាមួយដែរ រឿងដំបូងដែលយើងត្រូវការគឺរៀបចំទិន្នន័យដើម្បីឱ្យមានវានៅនឹងដៃនៅពេលចាំបាច់។ លើសពីនេះទៀត ការអនុវត្តការបំប្លែងឯកតាតាំងពីដំបូងនឹងរារាំងយើងមិនឱ្យបំភ្លេចវានៅពេលក្រោយ ហើយនឹងធ្វើឱ្យការគណនាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងជំហានខាងក្រោម។

ក្នុងករណីនេះសេចក្តីថ្លែងការណ៍ផ្តល់នូវម៉ាស់នៃគំរូ សីតុណ្ហភាពដំបូង និងចុងក្រោយបន្ទាប់ពីដំណើរការកំដៅ និងបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅគំរូ។ វាក៏ផ្តល់នូវកំដៅជាក់លាក់នៃលោហៈបេក្ខជនទាំងបីផងដែរ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃឯកតា យើងអាចកត់សម្គាល់ថាកំដៅជាក់លាក់គឺគិតជា kJ.kg -1 .K .1 ប៉ុន្តែម៉ាស់ សីតុណ្ហភាព និងកំដៅគឺគិតជា g, °C និង cal រៀងគ្នា។ បន្ទាប់មកយើងត្រូវបំប្លែងឯកតាដើម្បីឱ្យអ្វីៗទាំងអស់ស្ថិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធតែមួយ។ វាងាយស្រួលក្នុងការបំប្លែងម៉ាស់ សីតុណ្ហភាព និងកំដៅដោយឡែកពីគ្នា ជាជាងបំប្លែងឯកតាសមាសធាតុនៃកំដៅជាក់លាក់បីដង ដូច្នេះវានឹងក្លាយជាផ្លូវដែលយើងនឹងធ្វើតាម៖

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់ ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់ ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់ ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ជំហានទី 2: ប្រើសមីការដើម្បីគណនាកំដៅជាក់លាក់

ឥឡូវនេះយើងមានទិន្នន័យទាំងអស់ដែលយើងត្រូវការ អ្វីដែលយើងត្រូវធ្វើគឺប្រើសមីការសមស្របដើម្បីគណនាកំដៅជាក់លាក់។ ដោយសារទិន្នន័យដែលយើងមាន យើងនឹងប្រើសមីការទីពីរសម្រាប់ Ce ដែលបានបង្ហាញខាងលើ។

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់ ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ជំហានទី 3: ប្រៀបធៀបកំដៅជាក់លាក់នៃគំរូទៅនឹងកំដៅជាក់លាក់ដែលគេស្គាល់ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណសម្ភារៈ

នៅពេលប្រៀបធៀបកំដៅជាក់លាក់ដែលទទួលបានសម្រាប់គំរូរបស់យើងជាមួយនឹងលោហៈធាតុទាំងបី យើងសង្កេតឃើញថាវត្ថុដែលស្រដៀងនឹងវាច្រើនបំផុតគឺប្រាក់។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ ប្រសិនបើបេក្ខជនតែមួយគត់គឺលោហធាតុ ប្រាក់ អាលុយមីញ៉ូម និងផ្លាទីន នោះយើងសន្និដ្ឋានថាសំណាកគំរូមានធាតុផ្សំពីប្រាក់។

បញ្ហាទី 2: ការគណនាកំដៅជាក់លាក់នៃល្បាយនៃសារធាតុសុទ្ធ

សេចក្តីថ្លែងការណ៍៖ តើកំដៅជាក់លាក់ជាមធ្យមនៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានទង់ដែង 85% ស័ង្កសី 5% សំណប៉ាហាំង 5% និងសំណ 5% ជាអ្វី? កំដៅជាក់លាក់នៃលោហៈនីមួយៗគឺ, C e, Cu = 385 J.kg -1 .K -1 ; C e, Zn =381 J.kg -1 .K -1 ; C e, Sn = 230 J.kg -1 .K -1 ; C e, Pb = 130 J.kg -1 .K -1 .

ដំណោះស្រាយ

នេះ​ជា​បញ្ហា​ខុស​គ្នា​បន្តិច​ដែល​ទាមទារ​ការ​ច្នៃប្រឌិត​បន្ថែម​បន្តិច។ នៅពេលដែលយើងមានល្បាយនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នា លក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ និងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀតនឹងអាស្រ័យលើសមាសភាពជាក់លាក់ ហើយជាទូទៅវានឹងខុសពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសមាសធាតុសុទ្ធ។

ដោយសារកំដៅជាក់លាក់គឺជាទ្រព្យសម្បត្តិដែលពឹងផ្អែកខ្លាំង វាមិនមែនជាបរិមាណបន្ថែមទេ ដែលមានន័យថាយើងមិនអាចបន្ថែមកំដៅជាក់លាក់ដើម្បីទទួលបានកំដៅជាក់លាក់សរុបសម្រាប់ល្បាយមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយអ្វីដែលជាការបន្ថែមគឺសមត្ថភាពកំដៅសរុបព្រោះនេះគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិដ៏ធំទូលាយមួយ។

សម្រាប់ហេតុផលនេះយើងអាចនិយាយបានថានៅក្នុងករណីនៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានបង្ហាញសមត្ថភាពកំដៅសរុបនៃយ៉ាន់ស្ព័រនឹងជាផលបូកនៃសមត្ថភាពកំដៅនៃផ្នែកទង់ដែងស័ង្កសីសំណប៉ាហាំងនិងសំណដែលជា:

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីនីមួយៗ សមត្ថភាពកំដៅត្រូវគ្នាទៅនឹងផលិតផលរវាងម៉ាស់ និងកំដៅជាក់លាក់ ដូច្នេះសមីការនេះអាចត្រូវបានសរសេរឡើងវិញដូចជា៖

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

កន្លែងដែល C e al តំណាងឱ្យកំដៅជាក់លាក់ជាមធ្យមនៃយ៉ាន់ស្ព័រ (ចំណាំថាវាមិនត្រឹមត្រូវក្នុងការនិយាយថាកំដៅជាក់លាក់សរុប) នោះគឺជាមិនស្គាល់ដែលយើងចង់ស្វែងរក។ ដោយសារទ្រព្យសម្បត្តិនេះគឺពឹងផ្អែកខ្លាំង ការគណនារបស់វានឹងមិនអាស្រ័យលើចំនួនគំរូដែលយើងមាននោះទេ។ នៅក្នុងទិដ្ឋភាពនេះយើងអាចសន្មត់ថាយើងមាន 100 ក្រាមនៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលក្នុងករណីនេះម៉ាស់នៃសមាសធាតុនីមួយៗនឹងស្មើនឹងភាគរយរៀងៗខ្លួន។ ដោយសន្មតថាយើងទទួលបានទិន្នន័យទាំងអស់ដែលត្រូវការសម្រាប់ការគណនាកំដៅជាក់លាក់ជាមធ្យម។

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ឥឡូវនេះយើងជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់ហើយអនុវត្តការគណនា។ សម្រាប់ភាពសាមញ្ញ ឯកតានឹងត្រូវមិនអើពើនៅពេលជំនួសតម្លៃ។ យើងអាចធ្វើបានលុះត្រាតែកំដៅជាក់លាក់ទាំងអស់ស្ថិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធតែមួយ ក៏ដូចជាម៉ាស់ទាំងអស់។ វាមិនចាំបាច់ក្នុងការបំប្លែងម៉ាស់ទៅជាគីឡូក្រាមទេ ព្រោះថាក្រាមនៅក្នុងភាគយកនឹងលុបចោលជាយថាហេតុជាមួយនឹងអ្នកដែលនៅក្នុងភាគបែង។

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់ ឧទាហរណ៍នៃការគណនាកំដៅជាក់លាក់

ឯកសារយោង

Broncesval SL (ថ្ងៃទី ២០ ខែធ្នូ ឆ្នាំ ២០១៩)។ B5 | ស័ង្កសីទង់ដែង សំរិទ្ធ ។ សំរិទ្ធ។ https://www.broncesval.com/bronce/b5-bronce-aleacion-de-cobre-estanio-zinc/

Chang, R. (2002) ។ គីមីវិទ្យា​រូបវិទ្យា ( ទី១ )។ MCGRAW HILL EDUCATION ។

Chang, R. (2021) ។ គីមីវិទ្យា ( ទី ១១ ) ។ MCGRAW HILL EDUCATION ។

Franco G., A. (2011) ។ ការកំណត់ 3 n នៃកំដៅជាក់លាក់នៃ រឹង 3 . រូបវិទ្យាជាមួយកុំព្យូទ័រ។ http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm

កំដៅជាក់លាក់នៃលោហៈ ។ (ថ្ងៃទី ២៩ ខែ តុលា ឆ្នាំ ២០២០)។ វិទ្យាសាស្រ្តalpha https://sciencealpha.com/es/specific-heat-of-metals/