Homepsد ځانګړي تودوخې محاسبه کولو څرنګوالی

د ځانګړي تودوخې محاسبه کولو څرنګوالی

ځانګړې تودوخه (C e ) د تودوخې مقدار دی چې باید د تودوخې د یو واحد لخوا د تودوخې د لوړولو لپاره د موادو یو واحد ډله باندې تطبیق شي . دا د مادې شدید حرارتي ملکیت دی، دا د موادو په اندازې یا مقدار پورې اړه نلري، مګر یوازې د هغې په جوړښت پورې اړه لري. په دې معنی، دا یو ځانګړی ملکیت دی چې د هر موادو د ممکنه غوښتنلیکونو د ټاکلو لپاره خورا مهم دی، او دا د موادو د حرارتي چلند د یوې برخې په ټاکلو کې مرسته کوي کله چې دوی د بدن یا میډیا سره اړیکه نیسي چې په مختلف تودوخې کې وي.

له یوې ځانګړې نقطې څخه موږ کولی شو ووایو چې ځانګړې تودوخه د تودوخې ظرفیت (C) له شدید نسخې سره مطابقت لري ، دا د تودوخې مقدار په توګه تعریفوي چې باید یو سیسټم ته د تودوخې د یو واحد لخوا د تودوخې لوړولو لپاره ورکړل شي. دا د سیسټم د تودوخې ظرفیت (یو بدن، ماده، او نور) او د هغې ډله ایز تر منځ د تناسب د ثابت په توګه هم پیژندل کیدی شي.

د یوې مادې د ځانګړي تودوخې ارزښت پدې پورې اړه لري چې آیا تودوخه (یا یخ کول) په ثابت فشار یا په ثابت حجم کې ترسره کیږي. دا د هرې مادې لپاره دوه ځانګړي تودوخې رامینځته کوي ، د بیلګې په توګه ځانګړي تودوخه په ثابت فشار (C P ) او ځانګړې تودوخه په ثابت حجم (C V ). په هرصورت، توپیر یوازې په ګازونو کې لیدل کیدی شي، نو د مایعاتو او جامدونو لپاره موږ معمولا یوازې د وچې ځانګړې تودوخې په اړه خبرې کوو.

د تودوخې ځانګړي فورمول

موږ د تجربې څخه پوهیږو چې د بدن د تودوخې ظرفیت د هغې د وزن سره متناسب دی، دا دی

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

لکه څنګه چې موږ په تیرو برخه کې یادونه وکړه، ځانګړې تودوخه د دې دوو متغیرونو ترمنځ تناسب ثابتوي، نو پورتنۍ تناسب اړیکه د لاندې معادلو په بڼه لیکل کیدی شي:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

موږ کولی شو دا معادل حل کړو ترڅو د ځانګړي تودوخې لپاره بیان ترلاسه کړو:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

له بلې خوا، موږ پوهیږو چې د تودوخې ظرفیت د تودوخې (q) تر مینځ تناسب ثابت دی چې د سیسټم د تودوخې اندازه د ΔT لخوا زیاتوالي ته اړتیا لري او د تودوخې زیاتوالی ویل کیږي. په بل عبارت، موږ پوهیږو چې q = C * ΔT. پورته ښودل شوي د تودوخې ظرفیت مساوات سره د دې معادلې ترکیب، موږ ترلاسه کوو:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

د ځانګړي تودوخې موندلو لپاره د دې معادلې حل کول، موږ د دې لپاره دوهم معادل ترلاسه کوو:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

د تودوخې ځانګړي واحدونه

وروستی معادل چې د ځانګړي تودوخې لپاره ترلاسه شوی ښیي چې د دې متغیر واحدونه [q][m] -1 [ΔT] -1 دي، دا د تودوخې واحدونه په ډله ایز او د تودوخې واحدونه دي. د واحدونو سیسټم پورې اړه لري چې تاسو پکې کار کوئ، دا واحدونه کیدی شي:

د واحد سیسټم د تودوخې ځانګړي واحدونه نړیوال سیسټم J.kg -1 .K -1 چې د am 2 سره برابر دی ⋅K − 1 ⋅s − 2 امپراطوري نظام BTU⋅lb − 1 ⋅°F − 1 کالوري cal.g -1 .°C -1 چې د Cal.kg -1 سره برابر دی .°C -1 نور واحدونه kJ.kg -1 .K -1

نوټ: د دې واحدونو کارولو په وخت کې دا مهمه ده چې د کال او کال تر مینځ توپیر وکړو. لومړی یې نورمال کالوري ده (کله ناکله کوچني کالوري یا ګرام-کالوري ویل کیږي)، د تودوخې مقدار سره مطابقت لري چې د 1 ګرامه اوبو د تودوخې لوړولو لپاره اړین دي، پداسې حال کې چې کال (د لوی خط سره) یو واحد دی چې د 1,000 کالو سره مساوي دی، یا ورته څه دی، 1 kcal. د تودوخې دا وروستی واحد هره ورځ په روغتیایی علومو کې په ځانګړې توګه د تغذیې په برخه کې کارول کیږي. په دې شرایطو کې، دا هغه واحد دی چې په خواړو کې د موجود انرژی مقدار استازیتوب کولو لپاره کارول کیږي (کله چې موږ د خواړو په شرایطو کې د کالوری په اړه خبرې کوو، موږ تقریبا تل د کال معنی لرو نه د لیمو).

د ځانګړي تودوخې محاسبې ستونزې مثالونه

لاندې دوه حل شوي ستونزې دي چې د خالص مادې لپاره د ځانګړي تودوخې محاسبه کولو پروسې او د خالص مادو مخلوط لپاره چې موږ ځانګړي تودوخې پیژنو دواړه مثالونه وړاندې کوي.

1 ستونزه: د خالص مادې د ځانګړي تودوخې محاسبه

بیان: تاسو غواړئ د نامعلومو سپینو زرو فلزاتو نمونې ترکیب وټاکئ. داسې شک کیږي چې دا ممکن د سپینو زرو، المونیم یا پلاټینیم وي. د دې لپاره چې دا معلومه کړي چې دا څه دي، د تودوخې اندازه د 10.0-g د فلزي نمونې د تودوخې لپاره د تودوخې اندازه د 25.0 درجې سانتي ګراد څخه د اوبو عادي تودوخې نقطې ته، چې 100.0 درجې سانتي ګراد ته اړتیا لري اندازه کیږي. 41.92 کالو په دې پوهیدل چې د سپینو زرو، المونیم او پلاټینیم ځانګړي تودوخې په ترتیب سره 0.234 kJ.kg -1 .K -1 , 0.897 kJ.kg -1 .K -1 او 0.129 kJ.kg -1 .K -1 دي ، په ترتیب سره کوم فلزات معلوم کړئ. نمونه له دې څخه جوړه شوې ده.

د حل لاره

هغه څه چې ستونزه پوښتنه کوي د هغه موادو پیژندل دي چې له هغه څخه اعتراض جوړ شوی. څرنګه چې ځانګړې تودوخه یو شدید ملکیت دی، دا د هر موادو ځانګړتیا ده، نو د دې پیژندلو لپاره، دا کافي ده چې د هغې ځانګړې تودوخه معلومه کړئ او بیا یې د شکمنو فلزاتو پیژندل شوي ارزښتونو سره پرتله کړئ.

پدې حالت کې د ځانګړي تودوخې ټاکل د دریو ساده ګامونو له لارې ترسره کیږي:

لومړی ګام: د بیان څخه ټول معلومات راوباسئ او د اړونده واحد بدلونونه ترسره کړئ

لکه څنګه چې د هرې ستونزې په څیر، لومړی شی چې موږ ورته اړتیا لرو د اړتیا په وخت کې د معلوماتو تنظیم کول دي. برسېره پردې، د پیل څخه د واحد بدلونونو ترسره کول به موږ د دې وروسته د هیرولو مخه ونیسي او په لاندې مرحلو کې به محاسبه اسانه کړي.

په دې حالت کې، بیان د نمونې ډله، د تودوخې پروسې وروسته لومړنۍ او وروستۍ تودوخې، او د نمونې تودوخې لپاره اړین تودوخې اندازه ورکوي. دا د دریو کاندید فلزاتو ځانګړي تودوخې هم ورکوي. د واحدونو په شرایطو کې، موږ کولی شو یادونه وکړو چې ځانګړي تودوخې په kJ.kg -1 .K.1 کې دي ، مګر ډله، تودوخه او تودوخه په ترتیب سره په g، °C، او cal کې دي. بیا موږ باید واحدونه بدل کړو ترڅو هرڅه په ورته سیسټم کې وي. دا آسانه ده چې ماس، تودوخه او تودوخه جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا جلا دي، نو دا به هغه لاره وي چې موږ به یې تعقیب کړو:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

مرحله #2: د ځانګړي تودوخې محاسبه کولو لپاره مساوات وکاروئ

اوس چې موږ ټول هغه معلومات لرو چې موږ ورته اړتیا لرو، ټول هغه څه چې موږ یې کولو ته اړتیا لرو د ځانګړي تودوخې محاسبه کولو لپاره مناسبه مساوات وکاروو. د هغه معلوماتو په پام کې نیولو سره چې موږ یې لرو، موږ به د پورته وړاندې شوي Ce لپاره دویمه مساوات وکاروو.

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

دریم ګام: د نمونې ځانګړی تودوخه د پیژندل شوي ځانګړي تودوخې سره پرتله کړئ ترڅو د موادو پیژندلو لپاره

کله چې زموږ د نمونې لپاره ترلاسه شوې ځانګړې تودوخه د دریو امیدوار فلزاتو سره پرتله کړو، موږ ګورو چې هغه یو چې خورا ورته ورته دی سپین زر دی. د دې دلیل لپاره، که یوازې کاندیدان د سپینو زرو، المونیم او پلاټینیم فلزونه وي، موږ دې پایلې ته ورسوو چې نمونه د سپینو زرو څخه جوړه شوې ده.

2 ستونزه: د خالصو موادو د مخلوط د ځانګړي تودوخې محاسبه

بیان: د یوه مصرع منځنۍ تودوخه به څه وي چې %85 مسو، 5% زنک، 5% ټین او 5% لیډ ولري؟ د هر فلزاتو ځانګړی حرارت دا دی، 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 .

د حل لاره

دا یو څه توپیر ستونزه ده چې یو څه نور خلاقیت ته اړتیا لري. کله چې موږ د مختلفو موادو مخلوط ولرو، حرارتي ملکیتونه او نور ملکیتونه به په ځانګړي جوړښت پورې اړه ولري او په عموم کې به د خالص اجزاو ملکیتونو څخه توپیر ولري.

څرنګه چې ځانګړې تودوخه یو شدید ملکیت دی، دا یو اضافي مقدار نه دی، پدې معنی چې موږ نشو کولی ځانګړي تودوخې اضافه کړو ترڅو د مخلوط لپاره ټول ځانګړي تودوخه ترلاسه کړو. په هرصورت، هغه څه چې اضافه دي د تودوخې ټول ظرفیت دی، ځکه چې دا یو پراخ ملکیت دی.

له همدې امله موږ کولی شو ووایو چې د وړاندې شوي الماس په حالت کې، د مصر د تودوخې ټول ظرفیت به د مسو، زنک، ټین او لیډ برخو د تودوخې ظرفیت مجموعه وي، چې دا دي:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

په هرصورت، په هر حالت کې د تودوخې ظرفیت د ډله ایز او ځانګړي تودوخې تر منځ د محصول سره مطابقت لري، نو دا معادل په لاندې ډول لیکل کیدی شي:

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

چیرته چې C e al د مصر د اوسط ځانګړي تودوخې استازیتوب کوي (یادونه وکړئ چې دا سمه نه ده چې ټول ځانګړي تودوخه ووایاست)، دا هغه نامعلوم دی چې موږ یې غواړو پیدا کړو. لکه څنګه چې دا ملکیت ژور دی، د دې محاسبه به د نمونې مقدار پورې اړه ونلري چې موږ یې لرو. د دې په نظر کې نیولو سره، موږ فرض کولی شو چې موږ 100 ګرامه مصر لرو، په دې حالت کې د هرې برخې ډله به د دوی اړوند سلنې سره مساوي وي. د دې په نظر کې نیولو سره، موږ ټول هغه معلومات ترلاسه کوو چې د اوسط ځانګړي تودوخې محاسبې لپاره اړین دي.

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

اوس موږ پیژندل شوي ارزښتونه بدلوو او محاسبه ترسره کوو. د سادګۍ لپاره، واحدونه به له پامه غورځول شي کله چې ارزښتونه ځای په ځای کړي. موږ یوازې دا کولی شو ځکه چې ټول ځانګړي تودوخې د واحدونو په ورته سیسټم کې دي، لکه څنګه چې ټول ډله ایز دي. دا اړینه نده چې ډله په کیلوګرامو بدله شي، ځکه چې په شمیرو کې ګرامونه به په پای کې د هغو کسانو سره لغوه شي چې په ډینومینټر کې دي.

د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه د ځانګړي تودوخې محاسبه بیلګه

حوالې

Broncesval SL. (۲۰۱۹، دسمبر ۲۰). B5 | د برونزو مسو الماس ټین زنک . برونزیوال https://www.broncesval.com/bronce/b5-bronce-aleacion-de-cobre-estanio-zinc/

چنګ، آر. (۲۰۰۲). فزیکي کیمیا ( لومړی ټوک). د MCGRAW هیل تعلیم.

چنګ، آر. (۲۰۲۱). کیمیا ( ۱۱مه ګڼه). د MCGRAW هیل تعلیم.

فرانکو جی، اې (۲۰۱۱). د جامد 3 د ځانګړي تودوخې 3 n معلومول . د کمپیوټر سره فزیک. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm

د فلزاتو ځانګړی تودوخه (۲۰۲۰، اکتوبر ۲۹). ساینسالفا https://sciencealpha.com/es/specific-heat-of-metals/