विशिष्ट गर्मी क्षमता और एल्यूमीनियम। पदार्थ की विशिष्ट गर्मी क्षमता की गणना के लिए सूत्र

हीट क्षमता हीटिंग के दौरान या ठंडा होने के दौरान कुछ गर्मी की मात्रा को अवशोषित करने की क्षमता है। गर्मी क्षमता असीमित छोटी संख्या में गर्मी का अनुपात है, जो शरीर को अपने तापमान संकेतकों में उचित वृद्धि के लिए प्राप्त करता है। मान जे / के में मापा जाता है। अभ्यास में, थोड़ा अलग मूल्य का उपयोग किया जाता है - विशिष्ट गर्मी क्षमता।

परिभाषा

विशिष्ट ताप क्षमता का क्या अर्थ है? यह एक मात्रा के पदार्थ से संबंधित एक मूल्य है। तदनुसार, पदार्थों की संख्या घन मीटर, किलोग्राम या यहां तक \u200b\u200bकि मॉल में भी मापा जा सकता है। यह किस पर निर्भर करता है? भौतिकी में, गर्मी क्षमता सीधे उस पर निर्भर करती है जिस पर मात्रात्मक इकाई यह संबंधित है, जिसका अर्थ है कि दाढ़ी, द्रव्यमान और वॉल्यूमेट्रिक गर्मी क्षमता प्रतिष्ठित है। निर्माण क्षेत्र में आप दाढ़ी आयामों से नहीं मिलेंगे, लेकिन दूसरों के साथ - पूरी तरह से और करीब।

विशिष्ट गर्मी को क्या प्रभावित करता है?

गर्मी क्षमता क्या है, आप जानते हैं, लेकिन संकेतक को क्या मानता है, अभी तक स्पष्ट नहीं है। कई घटक सीधे विशिष्ट गर्मी क्षमता के मूल्य को प्रभावित करते हैं: पदार्थ, दबाव और अन्य थर्मोडायनामिक विशेषताओं का तापमान।

उत्पाद तापमान के विकास के दौरान, इसकी विशिष्ट गर्मी क्षमता बढ़ रही है, लेकिन कुछ पदार्थ इस निर्भरता में पूरी तरह से गैर-रैखिक वक्र में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, तापमान संकेतकों में खरोंच से तीस सात डिग्री तक की वृद्धि के साथ, पानी की विशिष्ट गर्मी क्षमता गिरने लगती है, और यदि सीमा सैंतीस और एक सौ डिग्री के बीच होती है, तो संकेतक, इसके विपरीत, होगा बढ़ना।

यह ध्यान देने योग्य है कि पैरामीटर भी इस बात पर निर्भर करता है कि उत्पादों की थर्मोडायनामिक विशेषताओं (दबाव, मात्रा, आदि) को बदलने की अनुमति है। उदाहरण के लिए, स्थिर दबाव के दौरान और स्थिर मात्रा के साथ विशिष्ट गर्मी क्षमता अलग-अलग होगी।

पैरामीटर की गणना कैसे करें?

क्या आप गर्मी क्षमता में रुचि रखते हैं? गणना सूत्र निम्नानुसार है: सी \u003d क्यू / (एम · δt)। ये क्या अर्थ हैं? क्यू गर्मी की मात्रा है जो गर्म होने पर उत्पादों को प्राप्त करती है (या शीतलन के दौरान आवंटित उत्पाद)। एम उत्पादों का द्रव्यमान है, और δT अंतिम और प्रारंभिक तापमान तापमान का अंतर है। नीचे कुछ सामग्रियों की गर्मी क्षमता की एक तालिका है।

गर्मी क्षमता की गणना के बारे में क्या कहा जा सकता है?

गर्मी क्षमता की गणना सबसे आसान काम नहीं है, खासकर यदि आप विशेष रूप से थर्मोडायनामिक विधियों का उपयोग करते हैं, तो अधिक सटीक रूप से, यह करना असंभव है। इसलिए, भौतिकविद सांख्यिकीय भौतिकी या उत्पादों के सूक्ष्म संरचना के ज्ञान के तरीकों का उपयोग करते हैं। गैस के लिए गणना कैसे करें? गैस की गर्मी क्षमता की गणना पदार्थ में व्यक्तिगत अणुओं की थर्मल गति की औसत ऊर्जा की गणना से की जाती है। अणुओं के आंदोलन को लागू किया जा सकता है और घूर्णन प्रकार, और अणुओं के अंदर एक पूर्णांक परमाणु या परमाणुओं में उतार-चढ़ाव हो सकता है। शास्त्रीय आंकड़े कहता है कि घूर्णन और अनुवादक आंदोलनों की स्वतंत्रता की प्रत्येक डिग्री एक दाढ़ी के मूल्य में पड़ती है, जो आर / 2 के बराबर होती है, और आर का मूल्य स्वतंत्रता की प्रत्येक ऑसीलेटरी डिग्री के बराबर होता है। इस नियम को अभी भी कहा जाता है समतुल्य कानून।

इस मामले में, मोनोमिक गैस का कण स्वतंत्रता की केवल तीन प्रगतिशील डिग्री में भिन्न होता है, और इसलिए इसकी गर्मी क्षमता 3 आर / 2 के बराबर की जानी चाहिए, जो अनुभव के अनुरूप पूरी तरह से संगत है। प्रत्येक डाइऑक्साइड अणु को तीन प्रगतिशील, दो घूर्णन और स्वतंत्रता की एक उत्तेजक डिग्री की विशेषता है, जिसका अर्थ है कि समान वितरण का कानून 7 आर / 2 होगा, और अनुभव से पता चला है कि पारंपरिक तापमान पर प्रार्थना गैस की गर्मी क्षमता 5 आर है / 2। सिद्धांत के बीच इतनी विसंगति क्यों थी? सबकुछ इस तथ्य के कारण है कि गर्मी क्षमता स्थापित करते समय, यह विभिन्न क्वांटम प्रभावों को ध्यान में रखेगा, दूसरे शब्दों में, क्वांटम आंकड़ों का उपयोग करें। जैसा कि आप देख सकते हैं, गर्मी क्षमता काफी जटिल अवधारणा है।

क्वांटम यांत्रिकी का कहना है कि कणों की कोई भी प्रणाली, जो गैस अणु समेत ऑसीलेशन या घूर्णन करती है, में कुछ अलग ऊर्जा मूल्य हो सकते हैं। यदि स्थापित प्रणाली में गर्मी आंदोलन ऊर्जा आवश्यक आवृत्ति के उत्तेजना को उत्तेजित करने के लिए अपर्याप्त है, तो ऑसीलेशन का डेटा सिस्टम की गर्मी क्षमता में योगदान नहीं देता है।

ठोस में, परमाणुओं की थर्मल गति कुछ संतुलन पदों के पास कमजोर उतार-चढ़ाव है, यह क्रिस्टल जाली के नोड्स से संबंधित है। परमाणु में स्वतंत्रता की तीन ऑसीलेटरी डिग्री होती है और कानून के अनुसार ठोस की तिल गर्मी क्षमता के बराबर होती है 3 एनआर, जहां एन अणु में उपलब्ध परमाणुओं की संख्या है। व्यावहारिक रूप से, यह मान वह सीमा है जिसकी शरीर की गर्मी क्षमता उच्च तापमान संकेतकों पर प्रयास कर रही है। मान कई तत्वों में पारंपरिक तापमान परिवर्तनों के साथ हासिल किया जाता है, यह धातुओं, साथ ही सरल यौगिकों पर भी लागू होता है। लीड और अन्य पदार्थों की गर्मी क्षमता भी निर्धारित की जाती है।

कम तापमान के बारे में क्या कहा जा सकता है?

हम पहले से ही जानते हैं कि गर्मी क्षमता क्या है, लेकिन यदि हम कम तापमान के बारे में बात करते हैं, तो मूल्य की गणना कैसे की जाएगी? यदि हम कम तापमान संकेतकों के बारे में बात कर रहे हैं, तो ठोस की गर्मी क्षमता आनुपातिक है टी 3 या तथाकथित डेबी गर्मी क्षमता। मुख्य मानदंड जो उच्च तापमान संकेतकों को कम से अलग करना संभव बनाता है, एक निश्चित पदार्थ के लिए पैरामीटर विशेषता के साथ उनकी सामान्य तुलना है - यह ऋण q d का विशिष्ट या तापमान हो सकता है। प्रस्तुत मूल्य उत्पादों में परमाणुओं के उतार-चढ़ाव के स्पेक्ट्रम द्वारा निर्धारित किया जाता है और महत्वपूर्ण रूप से क्रिस्टल संरचना पर निर्भर करता है।

धातुओं में गर्मी क्षमता में एक निश्चित योगदान होता है इलेक्ट्रॉनों की चालन देता है। गर्मी क्षमता का यह हिस्सा फर्मी Dirac आंकड़ों का उपयोग करके गणना की जाती है, जिसमें इलेक्ट्रॉनों को ध्यान में रखा जाता है। धातु की इलेक्ट्रॉनिक गर्मी क्षमता सामान्य गर्मी क्षमता के आनुपातिक है, अपेक्षाकृत छोटी राशि का प्रतिनिधित्व करती है, और यह केवल तापमान संकेतकों पर पूर्ण शून्य के करीब धातु की गर्मी क्षमता में योगदान देती है। फिर जाली गर्मी क्षमता बहुत छोटी हो जाती है, और इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

सामूहिक ताप क्षमता

मास विशिष्ट गर्मी क्षमता गर्मी की मात्रा है जिसे तापमान की प्रति इकाई को गर्म करने के लिए पदार्थ के द्रव्यमान की एक इकाई में कम करने की आवश्यकता होती है। यह पत्र सी द्वारा इंगित किया गया है और इसे केल्विन - जे / (केजी · के) पर किलोग्राम द्वारा विभाजित जौल्स में मापा जाता है। यह सब द्रव्यमान की गर्मी क्षमता से संबंधित है।

एक वॉल्यूमेट्रिक गर्मी क्षमता क्या है?

वॉल्यूमेट्रिक गर्मी क्षमता प्रति इकाई तापमान को गर्म करने के लिए, उत्पाद मात्रा की इकाई में लाने के लिए आवश्यक गर्मी की एक निश्चित मात्रा है। यह संकेतक जौल्स में केल्विन या जे / (एमए · के) पर एक घन मीटर में विभाजित है। कई निर्माण संदर्भ पुस्तकों में, यह काम में सामूहिक विशिष्ट गर्मी क्षमता है।

निर्माण क्षेत्र में गर्मी क्षमता के अभ्यास में आवेदन

गर्मी प्रतिरोधी दीवारों के निर्माण में कई ताप इंजन सामग्री का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। यह उन घरों के लिए बेहद महत्वपूर्ण है जो आवधिक हीटिंग में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, एक भट्ठी। उनसे गरममेट और दीवारों को पूरी तरह से गर्मी जमा करते हैं, इसे हीटिंग अवधि में समय की अवधि में सूखते हैं और धीरे-धीरे सिस्टम बंद होने के बाद इसे गर्म देते हैं, इस प्रकार दिन में एक स्वीकार्य तापमान बनाए रखते हैं।

तो, डिजाइन में अधिक गर्मी, कमरे में तापमान स्थिर और स्थिर होगा।

यह ध्यान देने योग्य है कि घर के निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामान्य ईंट और कंक्रीट में पॉलीस्टीरिन फोम की तुलना में काफी कम गर्मी क्षमता होती है। यदि आप एक इको-बटन लेते हैं, तो यह ठोस के बजाय गर्मी मीटर तीन गुना होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गर्मी की क्षमता की गणना के लिए सूत्र में बिल्कुल कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि एक द्रव्यमान है। इको-हाथ की तुलना में कंक्रीट या ईंटों के बड़े विशाल द्रव्यमान के कारण, यह संरचनाओं की पत्थर की दीवारों में गर्मी की भारी मात्रा में जमा करने और सभी दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव को चिकना करने की अनुमति देता है। अच्छी गर्मी क्षमता के बावजूद सभी फ्रेम घरों में इन्सुलेशन का केवल एक छोटा सा द्रव्यमान, सभी ढांचे की प्रौद्योगिकियों में सबसे कमजोर क्षेत्र है। इस समस्या को हल करने के लिए, प्रभावशाली गर्मी accumulators सभी घरों में घुड़सवार हैं। यह क्या है? ये संरचनात्मक भाग हैं जो एक बड़े पैमाने पर एक बड़े पैमाने पर एक अच्छी गर्मी क्षमता संकेतक के साथ विशेषता है।

जीवन में हीट accumulators के उदाहरण

यह क्या हो सकता है? उदाहरण के लिए, कुछ आंतरिक ईंट की दीवारें, एक बड़े ओवन या फायरप्लेस, कंक्रीट से टाई।

किसी भी घर या अपार्टमेंट में फर्नीचर एक उत्कृष्ट गर्मी त्वरक है, क्योंकि प्लाईवुड, चिपबोर्ड और लकड़ी वास्तव में कुख्यात ईंट के बजाय केवल एक किलोग्राम वजन पर गर्मी से तीन गुना अधिक होती है।

गर्मी के संचयक में कोई कमी है? बेशक, इस दृष्टिकोण का मुख्य ऋण यह है कि एक फ्रेम हाउस का एक लेआउट बनाने के चरण में गर्मी संचयक को डिजाइन करने की आवश्यकता होती है। इस तथ्य के कारण कि यह बहुत सारे वजन से विशेषता है, और नींव बनाते समय ध्यान में रखना आवश्यक होगा, और इसके बाद भी यह सबमिट किया जाएगा कि यह वस्तु इंटीरियर में कैसे एकीकृत की जाएगी। यह कहने लायक है कि न केवल एक द्रव्यमान पर विचार करना आवश्यक होगा, काम में दोनों विशेषताओं का मूल्यांकन करना आवश्यक होगा: एक द्रव्यमान और गर्मी क्षमता। उदाहरण के लिए, यदि आप गर्मी संचयक के रूप में प्रति घन मीटर प्रति घन मीटर के अविश्वसनीय वजन के साथ सोने का उपयोग करते हैं, तो उत्पाद ठोस घन की तुलना में केवल तेईस प्रतिशत बेहतर के रूप में कार्य करेंगे, जिसका वजन ढाई टन है ।

गर्मी संचयक के लिए कौन सा पदार्थ सबसे उपयुक्त है?

गर्मी संचयक के लिए सबसे अच्छा उत्पाद सभी ठोस और ईंट पर नहीं है! यह इस कार्य तांबा तांबा, कांस्य और लौह के साथ बुरा नहीं है, लेकिन वे बहुत भारी हैं। विचित्र रूप से पर्याप्त, लेकिन सबसे अच्छा गर्मी संचयकर्ता पानी है! तरल में एक प्रभावशाली गर्मी क्षमता है, जो हमारे लिए उपलब्ध सबसे बड़ा पदार्थ है। हेलियम गैसों (51 9 0 जे / (केजी · के) और हाइड्रोजन (14300 जे / (केजी · के) पर अधिक गर्मी क्षमता, लेकिन वे अभ्यास में लागू होने में समस्याग्रस्त हैं। यदि आप चाहें और जरूरत है, तो गर्मी की तालिका देखें आपके द्वारा आवश्यक पदार्थों की क्षमता।

आज के सबक में, हम पदार्थ के एक विशिष्ट तापमान के रूप में ऐसी शारीरिक अवधारणा पेश करेंगे। हम सीखते हैं कि यह पदार्थ के रासायनिक गुणों पर निर्भर करता है, और तालिकाओं में पाया जा सकता है इसका मूल्य विभिन्न पदार्थों के लिए अलग है। फिर, हम माप की इकाई और विशिष्ट गर्मी क्षमता के सूत्र को ढूंढते हैं, साथ ही साथ उनकी विशिष्ट गर्मी के मूल्य से पदार्थों के थर्मल गुणों का विश्लेषण करना सीखते हैं।

कैलोरीमीटर (लैट से। कैलर - हीट I. मेटर - उपाय) - किसी भी भौतिक, रासायनिक या जैविक प्रक्रिया में जारी या अवशोषित गर्मी की मात्रा को मापने के लिए एक उपकरण। "कैलोरीमीटर" शब्द ए। Lavoisier और पी। Laplas द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

इसमें ढक्कन, आंतरिक और बाहरी ग्लास से कैलोरीमीटर होता है। कैलोरीमीटर के डिजाइन में बहुत महत्वपूर्ण यह है कि छोटे और बड़े जहाजों के बीच हवा की एक परत है, जो सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच कम थर्मल चालकता के कारण खराब गर्मी हस्तांतरण प्रदान करती है। यह डिज़ाइन आपको कैलोरीमीटर को थर्मॉस के रूप में मानने और कैलोरीमीटर के अंदर हीट एक्सचेंज प्रक्रियाओं के प्रवाह पर बाहरी वातावरण के प्रभावों से छुटकारा पाने के लिए अनुमति देता है।

एक कैलोरीमीटर तालिका में संकेत की तुलना में अधिक सटीक के लिए है, विशिष्ट गर्मी क्षमता के माप और तेल के अन्य थर्मल पैरामीटर।

टिप्पणी।यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस तरह की अवधारणा जो हम अक्सर उपयोग की जाने वाली गर्मी की मात्रा के रूप में शरीर की आंतरिक ऊर्जा से भ्रमित नहीं हो सकती हैं। गर्मी की मात्रा आंतरिक ऊर्जा में बिल्कुल परिवर्तन निर्धारित करती है, न कि इसका विशिष्ट मूल्य।

ध्यान दें कि विभिन्न पदार्थों की विशिष्ट गर्मी क्षमता अलग है, जिसे तालिका (चित्र 3) पर देखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सोने की एक विशिष्ट गर्मी क्षमता है। जैसा कि हमने पहले पहले ही संकेत दिया है, विशिष्ट गर्मी क्षमता के इस मूल्य के भौतिक अर्थ का अर्थ है कि 1 डिग्री सेल्सियस पर 1 किलो सोने को गर्म करने के लिए, 130 जे गर्मी (चित्र 5) की रिपोर्ट करना आवश्यक है।

अंजीर। 5. सोने की विशिष्ट गर्मी

अगले पाठ में, हम गर्मी की मात्रा के मूल्य की गणना पर चर्चा करेंगे।

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स्रोत मूल्य

परिवर्तित मूल्य

केल्विन जौल प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम joule प्रति किलोग्राम joule प्रति ग्राम डिग्री सेल्सियसौले पर प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम कैलोरी (इंटरफेस) प्रति ग्राम डिग्री सेल्सियस कैलोरी (इंटरफेस) प्रति ग्राम ° f कैलोरी (टर्मिनल) ) प्रति किलो कैलोरी (टर्म।) प्रति किलो प्रति किलो कैलोरी (टर्म) प्रति किलो प्रति किलो प्रति किलो कैलोरी (इंटरफेस) पर किलोविन सिल्लोलरिया (टर्म) पर किलो पर केल्विन केजीएस-मीटर पर किलोविन केजीएस-मीटर पर केजी पर केल्विन पाउंड-पावर पैर प्रति पौंड पर ° रैंकिना बीटीयू (इंटरफेस) प्रति पौंड पर ° F बीटीयू (टर्म) प्रति पौंड ° F बीटीयू (इंटरफेस) पर प्रति पौंड ° रैंकिना बीटीयू (टर्म) पर प्रति पौंड ° रैंकिना बीटीयू (इंटरफ़ेस) ) प्रति पाउंड डिग्री सेल्सियस रणनीतिक गर्मी पर। इकाइयाँ। प्रति पौंड डिग्री सेल्सियस

विशिष्ट गर्मी क्षमता के बारे में और पढ़ें

आम

अणु गर्मी के प्रभाव में आगे बढ़ रहे हैं - इस आंदोलन को बुलाया जाता है आणविक प्रसार। पदार्थ के तापमान जितना अधिक होता है, अणुओं को तेजी से स्थानांतरित करता है और अधिक तीव्र प्रसार होता है। अणुओं का आंदोलन न केवल तापमान को प्रभावित करता है, बल्कि दबाव, पदार्थ की चिपचिपापन और इसकी एकाग्रता, प्रसार प्रतिरोध, अणुओं को उनके आंदोलनों और उनके वजन के दौरान गुजरता है। उदाहरण के लिए, यदि पानी और शहद में प्रसार प्रक्रिया की तुलना में तुलना की जाती है, जब अन्य सभी चर, चिपचिपाहट के अलावा, बराबर होते हैं, यह स्पष्ट है कि पानी में अणु शहद की तुलना में तेजी से फैलते हैं और फैलता है, क्योंकि शहद के पास एक है उच्च चिपचिपाहट।

आंदोलन के लिए, अणुओं को ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और जितनी तेज़ी से वे आगे बढ़ते हैं, उतनी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हीट - इस मामले में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकारों में से एक। यही है, यदि आप पदार्थ में एक निश्चित तापमान बनाए रखते हैं, तो अणु आगे बढ़ेंगे, और यदि तापमान बढ़ेगा, तो आंदोलन में तेजी आएगी। प्राकृतिक गैस, कोयला, या लकड़ी जैसे ईंधन जलाने से गर्मी के आकार की ऊर्जा प्राप्त की जाती है। यदि आप ऊर्जा की एक ही मात्रा का उपयोग करके कई पदार्थों को गर्म करते हैं, तो अधिक कठोर प्रसार के कारण कुछ पदार्थ शेष की तुलना में तेज़ी से गर्म होने की संभावना है। गर्मी क्षमता और विशिष्ट गर्मी क्षमता पदार्थों के इस गुण का वर्णन करती है।

विशिष्ट ताप यह निर्धारित करता है कि शरीर के तापमान या किसी निश्चित द्रव्यमान के एक निश्चित द्रव्यमान के पदार्थ को बदलने के लिए ऊर्जा की मात्रा (गर्मी) की आवश्यकता कैसे होती है। यह संपत्ति अलग है ताप की गुंजाइशजो किसी निश्चित तापमान के लिए पूरे शरीर या पदार्थ के तापमान को बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करता है। गर्मी की क्षमता की गणना में, विशिष्ट गर्मी के विपरीत, द्रव्यमान को ध्यान में रखें। गर्मी क्षमता और विशिष्ट गर्मी क्षमता की गणना केवल स्थिर कुल राज्य में पदार्थों और निकायों के लिए की जाती है, उदाहरण के लिए ठोस निकायों के लिए। यह आलेख इन दोनों अवधारणाओं पर चर्चा करता है, क्योंकि वे अंतःसंबंधित हैं।

गर्मी क्षमता और सामग्री और पदार्थों की विशिष्ट गर्मी क्षमता

धातुओं

धातुओं में एक बहुत ही टिकाऊ आणविक संरचना होती है, क्योंकि धातुओं और अन्य ठोस में अणुओं के बीच की दूरी तरल पदार्थ और गैसों की तुलना में बहुत छोटी होती है। इसके कारण, अणु केवल बहुत छोटी दूरी पर जा सकते हैं, और तदनुसार, उन्हें अधिक गति से आगे बढ़ने के लिए मजबूर करने के लिए, तरल पदार्थ और गैसों के अणुओं की तुलना में बहुत कम ऊर्जा आवश्यक है। इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, उनकी विशिष्ट गर्मी क्षमता छोटी है। इसका मतलब है कि धातु का तापमान बढ़ाने के लिए बहुत आसान है।

पानी

दूसरी तरफ, पानी की एक बहुत ही उच्च विशिष्ट गर्मी क्षमता है, यहां तक \u200b\u200bकि अन्य तरल पदार्थ की तुलना में, इतनी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिससे पानी द्रव्यमान की एक इकाई को प्रति डिग्री, पदार्थों की तुलना में, जिसमें विशिष्ट गर्मी क्षमता कम होती है । पानी के अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच टिकाऊ बंधन के कारण पानी में उच्च ताप क्षमता होती है।

पानी पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों और पौधों के मुख्य घटकों में से एक है, इसलिए इसकी विशिष्ट गर्मी क्षमता हमारे ग्रह पर जीवन के लिए एक बड़ी भूमिका निभाती है। पानी की उच्च विशिष्ट गर्मी क्षमता के कारण, पौधों में तरल का तापमान और जानवरों के शरीर में पट्टी तरल पदार्थ का तापमान भी बहुत ठंड या बहुत गर्म दिनों में बदलता है।

पानी पूरे जानवरों और पौधों और पूरी तरह से पृथ्वी की सतह पर एक थर्मल शासन को बनाए रखने के लिए एक प्रणाली प्रदान करता है। हमारे ग्रह का एक बड़ा हिस्सा पानी से ढका हुआ है, इसलिए यह वह पानी है जो मौसम और जलवायु को विनियमित करने में एक बड़ी भूमिका निभाता है। यहां तक \u200b\u200bकि पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण के प्रभाव में प्रवेश करने वाली बड़ी मात्रा में गर्मी के साथ, महासागरों में पानी का तापमान, समुद्र और अन्य जल निकाय धीरे-धीरे बढ़ते हैं, और आसपास के तापमान धीरे-धीरे बदलता है। दूसरी तरफ, सौर विकिरण से गर्मी तीव्रता के तापमान पर प्रभाव ग्रहों पर बड़ा है, जहां पानी, जैसे भूमि, या पृथ्वी के क्षेत्रों में कोई बड़ी सतह नहीं है, जहां थोड़ा पानी है । यदि आप दिन और रात के तापमान में अंतर देखते हैं तो यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। उदाहरण के लिए, समुद्र के पास, दिन और रात के तापमान के बीच का अंतर छोटा है, लेकिन रेगिस्तान में यह बहुत बड़ा है।

पानी की उच्च गर्मी क्षमता का भी अर्थ है कि पानी न केवल धीरे-धीरे गर्म हो जाता है, बल्कि धीरे-धीरे ठंडा होता है। इस संपत्ति के कारण, पानी को अक्सर शीतलक के रूप में उपयोग किया जाता है, यानी शीतलक तरल की तरह। इसके अलावा, इसकी कम कीमत के कारण पानी का उपयोग करना फायदेमंद है। ठंडे जलवायु वाले देशों में, गर्म पानी हीटिंग के लिए पाइप में फैलता है। ईथिलीन ग्लाइकोल के साथ मिश्रण में, इसका उपयोग इंजन शीतलन के लिए कार रेडिएटर में किया जाता है। इस तरह के तरल पदार्थ एंटीफ्ऱीज़ कहा जाता है। ईथिलीन ग्लाइकोल की गर्मी क्षमता गर्मी की क्षमता से कम है, इसलिए इस तरह के मिश्रण की गर्मी क्षमता भी कम है, जिसका अर्थ है कि एंटीफ्ऱीज़ के साथ शीतलन प्रणाली की दक्षता भी पानी प्रणालियों से कम है। लेकिन इसके साथ ही आपको रखा जाना है, क्योंकि ईथिलीन ग्लाइकोल सर्दियों में जमा करने के लिए पानी नहीं देता है और कार के चैनल शीतलन चैनलों को नुकसान पहुंचाता है। शीतलक में, ठंडे जलवायु के लिए इरादा, अधिक ईथिलीन ग्लाइकोल जोड़ें।

रोजमर्रा की जिंदगी में हीट क्षमता

अन्य सभी चीजें बराबर हैं, गर्मी की क्षमता निर्धारित करती है कि उन्हें कितनी जल्दी गर्म किया जाता है। गर्मी की क्षमता जितनी अधिक होगी, इस सामग्री को गर्म करने के लिए अधिक ऊर्जा आवश्यक है। यही है, अगर विभिन्न गर्मी क्षमता वाले दो सामग्री को गर्मी की एक ही मात्रा के साथ गर्म किया जाता है और एक ही परिस्थितियों में, एक छोटी गर्मी क्षमता वाले पदार्थ तेजी से होंगे। उच्च ताप क्षमता वाले सामग्री, इसके विपरीत, गर्म और पर्यावरण धीमे पर वापस गर्मी देते हैं।

बरतन और व्यंजन

अक्सर, हम अपनी गर्मी क्षमता के आधार पर व्यंजन और बरतन के लिए सामग्री चुनते हैं। यह मुख्य रूप से उन वस्तुओं से संबंधित है जो सीधे गर्मी के संपर्क में हैं, जैसे सॉस पैन, प्लेट्स, बेकिंग के लिए फॉर्म, और अन्य समान व्यंजन। उदाहरण के लिए, सॉस पैन और पैन के लिए, धातुओं जैसे कम गर्मी क्षमता वाले सामग्रियों का उपयोग करना बेहतर होता है। यह गर्मी की मदद करता है और एक सॉस पैन के माध्यम से भोजन के लिए एक सॉस पैन के माध्यम से हीटर से प्रेषित तेज़ होता है और खाना पकाने की प्रक्रिया को गति देता है।

दूसरी तरफ, चूंकि उच्च ताप क्षमता वाले सामग्रियों को लंबे समय तक गर्मी होती है, इसलिए अलगाव के लिए उनका उपयोग करना अच्छा होता है, यानी, जब उत्पादों की गर्मी को रखना आवश्यक होता है, और इसे नहीं देते हैं पर्यावरण या, इसके विपरीत, गर्म सुविधाओं को गर्म करने वाले गर्म उत्पादों को न दें। अक्सर, ऐसी सामग्रियों का उपयोग प्लेटों और कपों के लिए किया जाता है, जो गर्म या इसके विपरीत, बहुत ठंडा भोजन और पेय परोसता है। वे न केवल उत्पाद के तापमान को रखने में मदद करते हैं, बल्कि लोगों को जलाने के लिए भी नहीं देते हैं। सिरेमिक और फोमयुक्त पॉलीस्टीरिन व्यंजन ऐसी सामग्रियों का उपयोग करने के अच्छे उदाहरण हैं।

गर्मी इन्सुलेटिंग भोजन

उत्पादों में पानी और वसा सामग्री जैसे कई कारकों के आधार पर, उनकी गर्मी क्षमता और विशिष्ट गर्मी क्षमता अलग होती है। उत्पादों की गर्मी क्षमता के बारे में खाना पकाने के ज्ञान में अलगाव के लिए कुछ उत्पादों का उपयोग करना संभव हो जाता है। यदि गर्मी-इन्सुलेटिंग उत्पाद एक और भोजन को कवर कर रहे हैं, तो वे गर्मी को संरक्षित करने के लिए इस भोजन में मदद करेंगे। यदि इन गर्मी इन्सुलेटिंग उत्पादों के तहत व्यंजन उच्च ताप क्षमता हैं, तो वे धीरे-धीरे पर्यावरण में जा रहे हैं। अच्छी तरह से गर्म होने के बाद, वे ऊपर से उत्पादों को इन्सुलेट करने के लिए गर्मी और पानी को धीमा कर देते हैं। इसलिए, वे गर्म रहते हैं।

गर्मी इन्सुलेटिंग उत्पाद का एक उदाहरण - पनीर, विशेष रूप से पिज्जा और अन्य समान व्यंजनों पर। जबकि वह पिघल नहीं गया था, वह पानी के वाष्पों को याद करता है, जो उत्पादों को जल्दी से ठंडा करने की अनुमति देता है, क्योंकि उनमें निहित पानी वाष्पित हो जाता है और साथ ही साथ उन उत्पादों को ठंडा करता है। पनीर की पूजा डिश की सतह को कवर करती है और इसके तहत उत्पादों को अलग करती है। अक्सर पनीर के तहत उच्च पानी की सामग्री, जैसे सॉस और सब्जियों के साथ उत्पाद होते हैं। इसके लिए धन्यवाद, उनके पास उच्च गर्मी क्षमता है, और वे लंबे समय तक गर्म रखते हैं, खासकर क्योंकि वे पिघला हुआ पनीर के नीचे हैं, जो पानी के वाष्पों को जारी नहीं करता है। यही कारण है कि ओवन पिज्जा इतनी गर्म है कि आप आसानी से सॉस या सब्जियों के साथ जला सकते हैं, भले ही किनारों पर आटा पहले ही ठंडा हो चुका हो। पनीर के नीचे पिज्जा की सतह लंबे समय तक ठंडा नहीं होती है, जो एक अच्छी तरह से इन्सुलेटेड थर्मो बैग में पिज्जा को घर में पहुंचाना संभव बनाता है।

कुछ व्यंजनों में, इसके तहत उत्पादों के थर्मल इन्सुलेशन के लिए सॉस के साथ-साथ पनीर का उपयोग किया जाता है। सॉस में वसा सामग्री जितनी अधिक होगी, उतना ही बेहतर यह उत्पादों को अलग करता है - विशेष रूप से इस मामले में अच्छा तेल या क्रीम के आधार पर सॉस हैं। यह फिर से इस तथ्य के कारण है कि वसा पानी की वाष्पीकरण को रोकता है और इसके परिणामस्वरूप, वाष्पीकरण के लिए आवश्यक गर्मी का चयन।

थर्मल इन्सुलेशन के लिए खाना पकाने में, ऐसी सामग्री भी होती है जो भोजन के लिए उपयुक्त नहीं हैं। मध्य अमेरिका में, फिलीपींस में, भारत, थाईलैंड, वियतनाम और कई अन्य देशों में अक्सर इन उद्देश्यों के लिए केले के पत्तों का उपयोग करते हैं। वे न केवल बगीचे में इकट्ठे किए जा सकते हैं, बल्कि स्टोर में या बाजार में भी खरीद सकते हैं - वे इन उद्देश्यों के लिए उन देशों के लिए भी आयात करते हैं जहां केले नहीं उगाए जाते हैं। कभी-कभी अलगाव उद्देश्यों के लिए एक एल्यूमीनियम पन्नी का उपयोग किया जाता है। यह न केवल पानी की वाष्पीकरण को रोकता है, बल्कि विकिरण के रूप में गर्मी हस्तांतरण को रोकने से गर्मी को बनाए रखने में भी मदद करता है। यदि पंखों को पन्नी में लपेटा जाता है और पक्षी के अन्य protruding भागों जब यह बेक किया जाता है, तो पन्नी उन्हें अति ताप और जलाने नहीं देगा।

भोजन पकाना

उच्च वसा वाले उत्पाद, उदाहरण के लिए, पनीर, कम गर्मी क्षमता। वे उच्च गर्मी क्षमता उत्पादों की तुलना में ऊर्जा की मात्रा से अधिक मजबूत होते हैं, और मायैर प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त तापमान तक पहुंच जाते हैं। मेयर की प्रतिक्रिया एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जो शर्करा और एमिनो एसिड के बीच होती है, और उत्पादों के स्वाद और उपस्थिति को बदल देती है। यह प्रतिक्रिया खाना पकाने के कुछ तरीकों में महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, ओवन में बेक्ड उत्पादों, ओवन में बेक्ड उत्पादों, साथ ही फ्राइंग के लिए रोटी और कन्फेक्शनरी उत्पादों को पकाने के लिए। ऐसे तापमान में उत्पादों के तापमान को बढ़ाने के लिए जिस पर यह प्रतिक्रिया बहती है, एक उच्च वसा सामग्री वाले उत्पादों को खाना पकाने में उपयोग किया जाता है।

खाना पकाने में

चीनी की विशिष्ट गर्मी क्षमता वसा की तुलना में भी कम है। चूंकि चीनी को पानी के उबलते बिंदु से अधिक तापमान तक जल्दी से गर्म किया जाता है, इसलिए रसोई में इसके साथ काम करने के लिए सुरक्षा नियमों के अनुपालन की आवश्यकता होती है, खासकर कारमेल या कैंडी खाना पकाने के दौरान। बेहद सावधान रहना, चीनी पिघलने, और इसे असुरक्षित त्वचा में नहीं छोड़ा जाना जरूरी है, क्योंकि चीनी का तापमान 175 डिग्री सेल्सियस (350 डिग्री फारेनहाइट) तक पहुंचता है और पिघला हुआ चीनी से जला बहुत गंभीर होगा। कुछ मामलों में, चीनी स्थिरता की जांच करना आवश्यक है, लेकिन अगर चीनी गर्म हो तो नंगे हाथों के साथ ऐसा नहीं किया जा सकता है। अक्सर, लोग भूल जाते हैं कि कितनी जल्दी और कितनी चीनी गर्म हो सकती है, इसलिए वे जलती हैं। पिघला हुआ शक्कर की आवश्यकता के आधार पर, नीचे वर्णित अनुसार ठंडे पानी का उपयोग करके इसकी स्थिरता और तापमान की जांच की जा सकती है।

चीनी और चीनी सिरप के गुणों को बदल दिया जाता है कि यह किस तापमान को तैयार करता है। गर्म चीनी सिरप तरल शहद, मोटी, या कहीं तरल और मोटी के बीच तरल के रूप में तरल हो सकता है। कैंडीज, कारमेल और मीठे सॉस के व्यंजनों में, न केवल तापमान को आमतौर पर चीनी या सिरप के साथ गरम करने का संकेत मिलता है, बल्कि चीनी कठोरता का चरण भी होता है, जैसे "सॉफ्ट बॉल" चरण या "ठोस गेंद" चरण। प्रत्येक चरण का नाम चीनी स्थिरता से मेल खाता है। कन्फेक्शनर में स्थिरता निर्धारित करने के लिए बर्फ के पानी में सिरप की कुछ बूंदें ड्रिप करते हैं, उन्हें ठंडा करते हैं। उसके बाद, स्पर्श पर स्थिरता की जांच की जाती है। उदाहरण के लिए, यदि ठंडा सिरप मोटा हो, लेकिन इसे कठोर नहीं किया, लेकिन यह नरम रहता है और आप इससे एक गेंद बना सकते हैं, ऐसा माना जाता है कि "सॉफ्ट बॉल" चरण में सिरप। यदि जमे हुए सिरप का रूप बहुत मुश्किल है, लेकिन फिर भी आप अपने हाथों से बदल सकते हैं, तो यह "ठोस गेंद" चरण में है। कन्फेक्शनरों का अक्सर खाद्य थर्मामीटर द्वारा उपयोग किया जाता है और चीनी स्थिरता को मैन्युअल रूप से भी जांचता है।

खाद्य सुरक्षा

उत्पादों की गर्मी क्षमता को जानना, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि तापमान तक पहुंचने के लिए उन्हें ठंडा या गर्म करने की आवश्यकता कितनी है, जिस पर वे खराब नहीं होंगे, और जिस पर हानिकारक बैक्टीरिया मारे गए हैं। उदाहरण के लिए, एक निश्चित तापमान प्राप्त करने के लिए, उच्च ताप क्षमता वाले उत्पादों को कम गर्मी क्षमता उत्पादों की तुलना में ठंडा या गर्म किया जाता है। यही है, खाना पकाने की अवधि इस बात पर निर्भर करती है कि कौन से उत्पादों में उत्पादों में शामिल हैं, साथ ही साथ तेजी से पानी इससे वाष्पित हो जाता है। वाष्पीकरण महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसे उच्च ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है। अक्सर, जांचने के लिए, किस तापमान में पकवान या खाद्य पदार्थ गर्म होते हैं, खाद्य थर्मामीटर का उपयोग करते हैं। मछली, मांस और कुक्कुट की तैयारी के दौरान इसका उपयोग करना विशेष रूप से सुविधाजनक है।

माइक्रोवेव

माइक्रोवेव में भोजन कितना प्रभावी ढंग से गरम किया जाता है, उत्पादों की विशिष्ट गर्मी क्षमता से अन्य कारकों को छोड़कर निर्भर करता है। एक माइक्रोप्रोन माइक्रोवेव द्वारा उत्पादित माइक्रोवेव विकिरण, पानी के अणुओं, वसा और कुछ अन्य पदार्थों का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप भोजन गर्म हो जाता है। वसा अणुओं को उनकी कम गर्मी क्षमता के कारण मजबूर करना आसान होता है, और इसलिए वसा भोजन को बहुत अधिक पानी युक्त भोजन की तुलना में उच्च तापमान तक गरम किया जाता है। परिणामी तापमान इतना अधिक हो सकता है कि यह मेयर की प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त है। उच्च जल सामग्री वाले उत्पाद उच्च पानी की गर्मी क्षमता के कारण ऐसे तापमान तक नहीं पहुंचते हैं, इसलिए उनमें मेयर की प्रतिक्रिया आगे नहीं बढ़ती है।

माइक्रोवेव भट्टी में वसा तक पहुंचने वाले उच्च तापमान, आपको बेकन जैसे कुछ उत्पादों में तला हुआ परत प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, लेकिन माइक्रोवेव ओवन का उपयोग करते समय ये तापमान खतरनाक हो सकता है, खासकर यदि आप वर्णित भट्ठी का उपयोग करने के लिए नियमों का पालन नहीं करते हैं निर्देश मैनुअल। उदाहरण के लिए, जब भट्ठी को बोल्ड उत्पादों से गर्म या तैयार करने या व्यंजन तैयार करते हैं, तो इसका उपयोग प्लास्टिक के व्यंजनों से नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि माइक्रोवेव ओवन के लिए व्यंजन भी वसा तक पहुंचने वाले तापमान पर गणना नहीं की जाती है। हमें यह भी नहीं भूलना चाहिए कि फैटी भोजन बहुत गर्म है, और यह ध्यान से जला नहीं है।

रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की विशिष्ट ताप क्षमता

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अंजीर। 5. सोने की विशिष्ट गर्मी

अगले पाठ में, हम गर्मी की मात्रा के मूल्य की गणना पर चर्चा करेंगे।

सूचीसाहित्य

Gentendestein l.e, Kaidalov AB, Kozhevnikov v.b. / ईडी। Orlova v.a., रोज़ेन I.I. भौतिकी 8. - एम।: Mnemozin।
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Fadeeva A.A., ZASov A.V., Kiselev d.f. भौतिकी 8. - एम।: ज्ञान।

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ऑपरेशन में प्रयुक्त उपकरण और सहायक उपकरण:

2. हटाने।

3. थर्मामीटर।

4. कैलोरीमीटर।

6. कैलोरीमेट्रिक बॉडी।

7. घरेलू टाइलें।

कार्य का उद्देश्य:

पदार्थ की विशिष्ट गर्मी क्षमता निर्धारित करने के लिए एक अनुभवी तरीका जानने के लिए।

I. सैद्धांतिक परिचय।

ऊष्मीय चालकता- धीमे के साथ तेजी से अणुओं के टकराव के परिणामस्वरूप, धीमे के साथ तेजी से अणुओं के टकराव के परिणामस्वरूप, शरीर के अधिक गर्म हिस्सों से गर्मी का प्रसारण, तेज़ अणुओं को धीमी गति से उनकी ऊर्जा का हिस्सा संचारित करता है।

किसी भी शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन सीधे अपने द्रव्यमान के लिए आनुपातिक है और शरीर के तापमान में परिवर्तन होता है।

DU \u003d CMDT (1)
Q \u003d cmdt (2)

सी का मान, जो शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की निर्भरता को दर्शाता है जब पदार्थ के प्रकार और बाहरी परिस्थितियों से हीटिंग या शीतलन कहा जाता है विशिष्ट शरीर गर्मी।

(4)

सी का मूल्य, जो शरीर की निर्भरता को अवशोषित करने के लिए शरीर की निर्भरता को दर्शाता है और शरीर को सूचित गर्मी की मात्रा के अनुपात के बराबर, अपने तापमान को बढ़ाने के लिए कहा जाता है शरीर की गर्मी क्षमता.

सी \u003d सी × मीटर। (पांच)
(6)
क्यू \u003d सीडीटी (7)

दाढ़ी गर्मी क्षमता सी एम, 1 केल्विन द्वारा एक प्रार्थना पदार्थ को गर्म करने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा को कॉल करें

सी एम \u003d सेमी। (आठ)
C m \u003d (9)

विशिष्ट गर्मी क्षमता उस प्रक्रिया की प्रकृति पर निर्भर करती है जिस पर इसे गर्म किया जाता है।

थर्मल संतुलन का समीकरण।

सभी निकायों द्वारा दी गई गर्मी की गर्मी विनिमय राशि के साथ, जिसमें आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है, सभी निकायों द्वारा प्राप्त गर्मी की मात्रा की मात्रा के बराबर होती है, जिसमें आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है।

वर्ग ऑन \u003d एसक्यू प्राप्त (10)

यदि निकाय एक बंद प्रणाली बनाते हैं और केवल गर्मी विनिमय उनके बीच होता है, तो प्राप्त की गई और दी गई मात्रा की बीजगणितीय योग 0 के बराबर होता है।

एसक्यू पीएलए + एसक्यू प्राप्त \u003d 0।

उदाहरण:

गर्मी विनिमय शरीर, कैलोरीमीटर, तरल में शामिल है। शरीर गर्मी, कैलोरीमीटर और तरल स्वीकार करता है।

Q t \u003d q से + q

क्यू टी \u003d सी टी एम टी (टी 2 - क्यू)

Q k \u003d c से m k (q - t 1)

Q b \u003d c w m (q - t 1)

जहां क्यू (ताऊ) कुल अंत तापमान है।

सी टी एम टी (टी 2 -Q) \u003d सी के एम के (क्यू-टी 1) + सी एफ एम एफ (क्यू-टी 1)

टी \u003d ((क्यू - टी 1) * (सी से एम के + डब्ल्यू एम जी) के साथ) / एम टी (टी 2 - क्यू)

टी \u003d 273 0 + टी 0 सी

2. कार्यवाही।

सभी वजन 0.1 ग्राम तक खर्च करने के लिए।

1. आंतरिक पोत के द्रव्यमान का वजन निर्धारित करें, कैलोरीमीटर एम 1।

2. पानी कैलोरीमीटर के भीतरी पोत में डालें, तरल एमके के साथ आंतरिक ग्लास का वजन लें।

3. पानी के पानी का द्रव्यमान निर्धारित करें एम \u003d एम से - एम 1

4. बाहरी में कैलोरीमीटर की आंतरिक पोत रखें और प्रारंभिक जल तापमान टी 1 को मापें।

5. उबलते पानी से परीक्षण निकाय को हटा दें, इसे कैलोरीमीटर में जल्दी से स्थानांतरित करें, टी 2-प्रारंभिक शरीर के तापमान का निर्धारण करें, यह उबलते पानी के तापमान के बराबर है।

6. कैलोरीमीटर में तरल को हलचल, प्रतीक्षा करें कि तापमान बढ़ने से रोक देगा: अंतिम (स्थापित) तापमान Q मापें।

7. कैलोरीमीटर से परीक्षण निकाय को हटाएं, इसे फ़िल्टर पेपर के साथ सूखाएं और तराजू पर वजन इसकी मास एम 3 निर्धारित करें।

8. सभी मापों और गणना के परिणाम तालिका में लाते हैं। दूसरे दशमलव चिह्न के लिए उत्पादन करने के लिए गणना।

9. थर्मल संतुलन समीकरण बनाएं और उस से पदार्थ की विशिष्ट गर्मी क्षमता को ढूंढें। से.

10. पदार्थ को निर्धारित करने के लिए आवेदन में प्राप्त परिणामों के अनुसार।

11. सूत्रों द्वारा तालिका के परिणामस्वरूप प्राप्त परिणाम की पूर्ण और सापेक्ष त्रुटि की गणना करें:

;

12. किए गए कार्य के बारे में निष्कर्ष।

माप और कंप्यूटिंग की तालिका