تبلیغات
اخبار علم و فناوری - جزوه فصل دوم فیزیک1: دما و گرما

ز گهواره تا گور دانش بجووی

جزوه فصل دوم فیزیک1: دما و گرما

نویسنده :رضا ثمربخش
تاریخ:چهارشنبه 28 مهر 1389-04:07 ب.ظ

جزوه فصل دوم فیزیک1: دما و گرما          به نام خدا                                 تهیه و تنظیم: بهشتی

دما: معیاری است که میزان سردی و گرمی اجسام را مشخص می کند.  

273+θ T=نکته: دما بر حسب درجه سلسیوس را با θ و دما بر حسب کلوین را با T نشان می دهیم.

رابطه این دو واحدِ اندازه گیری دما: 

                                                            

مثال1: دمای ذوب یخ و دمای بدن انسان را بر حسب کلوین بدست آورید.

J نکته : یکای رایج دیگری برای دما، فارنهایت است و با F نمایش داده می شود و رابطه ی آن با مقیاس سلسیوس به صورت زیر است :     

دماسنجی: راه و شیوه ی اندازه گیری و تعیین دما را دماسنجی می نامیم.

دماسنجی به دو روش انجام می شود:

1-روش تقریبی: به کمک حس لامسه می توان به طور تقریبی دمای یک جسم را تعیین نمود. (از طرفی ساده ترین و بی دقت ترین روش است و از طرف دیگر برای اجسام خیلی داغ یا خیلی سرد پیشنهاد نمی شود!)

*- قعالیت1 صفحه 33 کتاب درسی را بررسی کنید.

2-روش دقیق: اندازه گیری دقیق دما به وسیله دماسنج انجام می شود. ساده ترین و رایج ترین نوع دماسنج ها، دماسنج های جیوه ای و الکلی هستند که اساس کار آن ها بر انبساط و انقباض مایعات استوار است.

*پرسش1: ساختمان دماسنج جیوه ای و الکلی چگونه است؟

*پرسش2: دماسنج را چگونه می توان مدرّج کرد؟

*تحقیق: مدل های دیگر دماسنج ها را بررسی کنید.

گستره سنجش دما در دماسنج های الکلی و جیوه ای: دماسنج های جیوه ای و الکلی، دماهایی را       می توانند اندازه بگیرند که پایین تر از نقطه جوش و بالاتر از نقطه انجماد مایع درون دماسنج باشند.

محدوده دماسنج جیوه ای:

محدوده دماسنج الکلی:

*- پرسش و فعالیت ص37 کتاب درسی را بررسی کنید.

J نکته : بستگی نقطه انجماد و نقطه جوش مایعات به فشار و ناخالصی به صورت زیر است:

فشار وارد بر سطح با دمای نقطه ی جوش رابطه ی مستقیم دارد. (مثلاً در ارتفاعات که فشار هوا کاهش می یابد ، دمای نقطه ی جوش آب نیز کاهش یافته و به جای 100درجه مثلاً در 80 درجه می جوشد و یا در زودپز، با افزایش فشار هوا دمای نقطه ی جوش آب نیز افزایش می یابد و به جای 100درجه مثلاً در 120درجه می جوشد و غذا زودتر می پزد. )

وجود ناخالصی در مایعات باعث تغییر دمای نقطه ی جوش و انجماد آن ها می شود، مثلاً افزودن نمک به آب خالص باعث افزایش نقطه ی جوش آن می شود .

*- پرسش های صفحه 38 کتاب درسی را پاسخ دهید و دماسنج پزشکی را در فعالیت 5 بررسی کنید.

تعادل گرمایی- دمای تعادل

هر گاه دو جسم با دمای متفاوت در تماس با هم قرار گیرند، گرما از جسم گرمتر به جسم سردتر منتقل می شود. این انتقال گرما تا هنگامی ادامه می یابد که دمای دو جسم یکسان شود. این دما را دمای تعادل نامیده و در این حالت می گوییم دو جسم با هم در تعادل گرمایی هستند. به طور خلاصه:

دو جسم را هنگامی با یکدیگر در تعادل گرمایی می گوییم که اگر در تماس کامل با یکدیگر قرار گیرند، دمای آنها تغییری نکند.

J نکته : اگر تغییر حالت اتفاق نیفتد می توانیم دمای تعادل را از رابطه زیر بدست آوریم:

مثال2: اگر 200 گرم آب با دمای  10 را با 50 گرم آب  60 مخلوط کنیم، دمای تعادل را بدست آورید.

مثال3: چند کیلو گرم از یک قطعه مس به دمای 100 را درون چند کیلوگرم آب 60 بیندازیم تا درون ظرف عایق، مخلوطی از قطعه مس و آب به جرم Kg20 و دمای تعادل 70 داشته باشیم ؟

 

بقیه در ادامه مطلب

گرما: مقدار انرژی است که به دلیل اختلاف دما بین دو جسم مبادله می شود.

گرما با حرف Q نشان داده می شود و یکای آن مانند سایر صورت های انرژی، ژول می باشد.

J نکته : گرما به سه طریق منتقل می گردد: همرفتی، رسانش و تابش

رسانش گرمایی: اگر بین دو نقطه از جسمی اختلاف دما وجود داشته باشد، گرما با برخورد مولکولها از قسمت گرمتر به قسمت سردتر منتقل می شود. این روش انتقال گرما رسانش نامیده می شود و در هر سه حالت مواد وجود دارد. البته رسانش در جامدات از دو حالت دیگر بیشتر است و در مایعات نیز بیشتر از گازهاست.

J نکته: در روش تابش به وجود ماده احتیاجی نیست همانطور که گرمای خورشید بدون نیاز به محیط مادی در مسیری طولانی که خلأ است به زمین منتقل می شود.

*- آزمایش 5 و 6 را در صفحه 42 و 43 کتاب درسی بررسی نمایید. 

*پرسش: بنابر تعریف رسانش گرمایی، تعریف رسانا و عایق گرمایی را بنویسید:

رسانای گرما:

عایق گرمایی:

توجه: صفحه 43 و 44 کتاب درسی را که درباره نقش عایق بندی گرمایی در صرفه جویی در مصرف انرژی می باشد، مطالعه کنید.

رابطه اتلاف انرژی از طریق رسانش به صورت مقابل است:

 

در این رابطه، K : آهنگ عبور گرما از واحد سطح به ازای واحد اختلاف دما بر حسب   می باشد.   

مثال3: در یک روز زمستانی اختلاف دمای داخل و بیرون یک خانه  20 است. اگر دیوارهای این خانه از جنس آجر دولایه، با یک لایه هوا در وسط باشد، اتلاف انرژی را از یک متر مربع این دیوار را در دو حالت زیر محاسبه کنید.

الف- در مدت یک ثانیه

ب- در مدت یک شبانه روز

 

 J نکته: هوا رسانای بسیار ضعیف گرماست. به عنوان نمونه، لباس های ضخیم و پشمی، بسته هایی از هوا را بین تارها و منفذهای خود نگه می دارند و از آنجا که هوا عایق خوبی برای گرماست از خروج گرمای بدن جلوگیری می کند.

*پرسش: به نظر شما چرا در زمستان، گاهی اوقات پرندگان پرهای خود را باد می کنند؟

 

انرژی گرمایی لازم برای ایجاد یک تغییر معین در دما:

 جرم جسم بر حسب کیلوگرم، C گرمای ویژه بر حسب  و   مقدار افزایش یا کاهش دما می باشد.

تعریف گرمای ویژه: مقدار گرمایی که یک کیلوگرم از یک جسم می گیرد تا دمایش  1 افزایش یابد.

توجه: در این رابطه، اگر جسم گرما بگیردQ  مثبت و اگر گرما از دست بدهد، Q منفی قرار داده می شود.

مثال4: چقدر انرژی گرمایی لازم است تا دمای 5/2 کیلوگرم مس را از دمای  20 به  30 برسانیم.

 400 = C مس

 

مثال5: 200 گرم آب با دمای 50 موجود است. اگر KJ 4/8 گرما دریافت کند تا دمای آن به 60 برسد، گرمای ویژه ی آب را محاسبه کنید.

 

 

مثال6: : یک قطعه مس به جرم  5کیلوگرم و دمای 40 را درون یخچال قرار می دهیم. اگر این قطعه،KJ  20  گرما از دست بدهد، دمای آن چند درجه ی سانتی گراد خواهد شد؟

 

 

J نکته: گرمای ویژه آب نسبت به سایر مواد بیشتر است. در این ارتباط، فنّاوری و کاربرد صفحه 51 کتاب درسی و فعالیت 8 را ملاحظه کنید.

J نکته:  مقایسه گرمای دریافتی دو جسم:  

 

مثال7: یک قطعه مس و یک قطعه بتن را که جرم بتن 4 برابر قطعه مس می باشد در نظر می گیریم. اگر گرمایی که به جسم مسی می دهیم دو برابر گرمای داده شده به دیگری باشد و با توجه به این که گرمای ویژه بتن 2 برابر مس است، حساب کنید تغییر دمای قطعه بتنی چند برابر قطعه مسی خواهد شد؟

 

 



نوع مطلب : مطالب درسی 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 
amirhossein
پنجشنبه 25 اردیبهشت 1393 07:56 ب.ظ
khob bod estefade kardam mamnoon
axel
یکشنبه 20 بهمن 1392 07:17 ب.ظ
axel
یکشنبه 20 بهمن 1392 07:15 ب.ظ
good
مهدی
چهارشنبه 15 آبان 1392 01:04 ب.ظ
ممنون از زحماتتون. مطالبتون خیلی عالی بود وبسیار کمکم کرد.
kosar
سه شنبه 14 آبان 1392 07:22 ب.ظ
ممنون در کل وبلاگ خوبی دارید و این مطالبطون به من خیلی کمک کرد.با تشکر.
امینه
جمعه 19 آبان 1391 10:11 ق.ظ
سلام خوب است لطفا رابطه ی درجه بندی فارنهایت با سلسیوس ودرجه بندی کلوین با سلسیوس راهم بذارید ممنون
بهشتی
پنجشنبه 13 آبان 1389 11:15 ب.ظ
رضاجان قسمت معرفی وبلاگ خیلی عالی شده .
موفق باشی
پاسخ رضا ثمربخش : ممنوون با تشکر از زحمات شما
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر




Admin Logo
themebox Logo