התרחבות תרמית וקלורימטריה

התפשטות תרמית

כל הגופים הקיימים בטבע, מוצקים, נוזליים או גזים, כאשר הם נמצאים בתהליך של חימום או קירור, נתונים להתפשטות תרמית או התכווצות.

תהליך ההתכווצות וההתרחבות של הגופים מתרחש עקב עלייה או ירידה במידת התסיסה של המולקולות המרכיבות את הגופים. כאשר מחממים גוף, למשל, עלייה במרחק בין מולקולותיו תתרחש כתוצאה מעלייה במידת התסיסה שלהם. המרווח הגדול יותר ביניהם בא לידי ביטוי במעט מימדי הגוף, שיכולים להתרחש בשלוש דרכים: לינארית, שטחית ונפחית. ההפך מתרחש כשגופים מקוררים. כשזה קורה, המרחקים בין המולקולות מצטמצמים וכתוצאה מכך יש הפחתה בממדי הגוף.

• התרחבות לינארית:ההתרחבות היא המאופיינת בשונות באורך הגוף. ניתן לחשב וריאציה זו מהמשוואה המתמטית הבאה:

ΔL = α.L₀.ΔT

α: הוא המקדם של התפשטות תרמית לינארית, שהיחידה שלו היא ° C^-1, שתלוי באופי החומר המרכיב את הגוף;

Lo: הוא אורכו הראשוני של הגוף;

ל ו ΔT: הם, בהתאמה, השונות באורך הגוף ובטמפרטורה.

• התרחבות שטחית: ההתרחבות היא המאופיינת בשונות בשטח הפנים של הגוף. ניתן לחשב וריאציה זו במשטח הגוף באמצעות הביטוי הבא:

ΔS = β.S₀.ΔT

β: זהו המקדם של התפשטות תרמית שטחית, שיחידתו זהה למקדם של התפשטות תרמית לינארית ותלוי גם באופי החומר המרכיב את הגוף;

β: 2α;

רק: הוא שטח הפנים הראשוני של הגוף;

ס ו ΔT: הם, בהתאמה, השונות בשטח הפנים והשינוי בטמפרטורת הגוף.

• התרחבות נפחית: ההתרחבות היא המאופיינת בשונות בנפח הגוף. ניתן לחשב וריאציה זו באמצעות הביטוי:

  אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

ΔV = γ.V₀.ΔT

γ: הוא מקדם התפשטות תרמית נפחי, אשר יחידתו זהה למקדם התפשטות ליניארית ומשטחית ותלוי גם באופי החומר המרכיב את הגוף;

γ: 3α;

סַבתָא: הוא הנפח הראשוני של הגוף;

ΔV ו ΔT: הם, בהתאמה, השונות בנפח והשינוי בטמפרטורת הגוף.

קלורימטריה
זה הענף של פיזיקה החוקר את חילופי האנרגיה בין גופים ו / או מערכות כאשר חילופי דברים אלה מתרחשים בצורה של חום.

• חוֹם:היא האנרגיה התרמית במעבר, הנקבעת על ידי הפרש הטמפרטורה בין הגופים ו / או המערכות המעורבות.

• טֶמפֶּרָטוּרָה: הכמות היא שמודדת את מידת התסיסה של המולקולות המרכיבות את הגוף.
  המשוואה הכללית של הקלורימטריה נקבעת על ידי המשוואה המתמטית הבאה:

ש = מ. ç. ΔT

ç: הוא החום הספציפי של החומר;

ΔT: האם השונות בטמפרטורת הגוף;

ש: הוא כמות החום שיש בה את יחידת הג'אול (J).

או חוֹם זה יכול להתפשט מגוף אחד לשני בשלוש דרכים: הולכה, הסעה והקרנה.

• נְהִיגָה: העברת האנרגיה היא המתרחשת ממולקולה למולקולה עקב תסיסתם, כאשר היא נתונה לעליית טמפרטורה.

• הולכת חום: זהו תהליך העברת החום המתרחש עקב הנוזלים, בשל הבדלי הצפיפות בין החלקים המרכיבים את המערכת.

• הַקרָנָה: זהו סוג העברת האנרגיה המתרחש בין שתי מערכות ללא מגע פיזי ביניהן. העברה זו מתרחשת דרך גלים אלקטרומגנטיים, כמו קרני השמש המחממות את כדור הארץ מדי יום.

מאת מרקו אורליו דה סילבה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

סנטוס, מרקו אורליו דה סילבה. "התרחבות תרמית וקלורימטריה"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.