fiz8-5.3· Bölmə 5 Molekulların istilik hərəkəti. Daxili enerji· ~13 dəq

İstilik tarazlığı. Temperatur şkalaları

İstilik mübadiləsi və istilik tarazlığı, Selsi, Farenheyt və Kelvin şkalaları və aralarındakı çevirmə düsturları.

Cisimlər bir-birinə toxunduqda molekulları arasındakı toqquşmalar nəticəsində kinetik enerji (istilik) isti cisimdən soyuq cismə ötürülür. Bu proses istilik mübadiləsi adlanır və hər iki cismin molekullarının orta kinetik enerjisi bərabərləşənə qədər davam edir. Nəticədə cisimlərin temperaturu bərabərləşir və istilik tarazlığı yaranır: iki və ya daha çox cismin istilik mübadiləsi nəticəsində eyni temperatura çatdığı vəziyyət. Temperatur termometrlə ölçülür; hər termometrin öz ölçü şkalası və ölçü vahidi var. Selsi şkalasında buzun ərimə temperaturu $0\ ^\circ\text{C}$ , suyun qaynama temperaturu isə $100\ ^\circ\text{C}$ istinad nöqtəsi kimi götürülür. Farenheyt şkalasında bu nöqtələr $32\ ^\circ\text{F}$ və $212\ ^\circ\text{F}$ -dir; çevirmə $t\ ^\circ\text{C} = \frac{5}{9}(t\ ^\circ\text{F}-32)$ və $t\ ^\circ\text{F} = \frac{9}{5}t\ ^\circ\text{C}+32$ düsturları ilə aparılır. 1848-ci ildə Uilyam Tomson (lord Kelvin) mütləq temperatur şkalasını təklif etdi: $0\ \text{K}$ mütləq sıfırdır və orada molekulların orta kinetik enerjisi sıfıra bərabər olur. Selsi şkalasında mütləq sıfıra $-273\ ^\circ\text{C}$ uyğundur, buzun əriməsi $273\ \text{K}$ , suyun qaynaması isə $373\ \text{K}$ -dir; $T(\text{K}) = t(^\circ\text{C})+273$ . Kelvin və Selsi şkalalarında temperatur fərqi eynidir: $\Delta T = \Delta t$ .

📌Nümunə

Məsələn: $25\ ^\circ\text{C}$ olan otaqda saxlanılan termometrin göstəricisi bədən temperaturu ölçüldükdən sonra $37\ ^\circ\text{C}$ olursa, dəyişmə $12\ ^\circ\text{C}$ , yəni $12\ \text{K}$ -dir.

Əsas terminlər

İstilik mübadiləsi — Cisimlər toxunduqda molekullarının toqquşmaları nəticəsində kinetik enerjinin isti cisimdən soyuq cismə ötürülməsi prosesidir.

İstilik tarazlığı — İki və ya daha çox cismin istilik mübadiləsi nəticəsində eyni temperatura çatdığı vəziyyətdir.

Selsi şkalası — Buzun ərimə temperaturu

0\ ^\circ\text{C}

, suyun qaynama temperaturu

100\ ^\circ\text{C}

istinad nöqtəsi kimi götürülən temperatur şkalasıdır.

Farenheyt şkalası — Buzun ərimə temperaturu

32\ ^\circ\text{F}

, suyun qaynama temperaturu

212\ ^\circ\text{F}

olan, ABŞ və bəzi ölkələrdə istifadə olunan şkaladır.

Kelvin şkalası — Uilyam Tomsonun (lord Kelvin) təklif etdiyi mütləq temperatur şkalasıdır;

0\ \text{K}

mütləq sıfırdır.

Mütləq sıfır — Molekulların orta kinetik enerjisinin sıfıra bərabər olduğu temperaturdur; Selsi şkalasında

-273\ ^\circ\text{C}

-yə uyğundur.

Şkalaların istinad nöqtələri

Şkala	Buzun əriməsi	Suyun qaynaması
Selsi ( $^\circ\text{C}$ )	$0\ ^\circ\text{C}$	$100\ ^\circ\text{C}$
Farenheyt ( $^\circ\text{F}$ )	$32\ ^\circ\text{F}$	$212\ ^\circ\text{F}$
Kelvin (K)	$273\ \text{K}$	$373\ \text{K}$

Hər şkalanın buzun ərimə və suyun qaynama nöqtələrindəki qiymətləri fərqlidir.

Şkalalar arası çevirmə düsturları

Çevirmə	Düstur
Farenheytdən Selsiyə	$t\ ^\circ\text{C} = \frac{5}{9}(t\ ^\circ\text{F}-32)$
Selsidən Farenheytə	$t\ ^\circ\text{F} = \frac{9}{5}t\ ^\circ\text{C}+32$
Selsidən Kelvinə	$T(\text{K}) = t(^\circ\text{C})+273$
Temperatur fərqi	$\Delta T = \Delta t$

Kelvin və Selsi şkalalarında temperatur fərqi eynidir, ona görə $\Delta T$ hesablanarkən $273$ əlavə edilmir.

✎Otaq temperaturunu Kelvinə çevir

1Verilənlər: Otaq temperaturu $t = 25\ ^\circ\text{C}$ .
2Düstur: $T(\text{K}) = t(^\circ\text{C})+273$ .
3Hesablama: $T = 25+273 = 298\ \text{K}$ .
4Nəticə: Otaq temperaturu $298\ \text{K}$ -dir.

✎Avtomobilin salonundakı temperaturu Farenheytə çevir

1Verilənlər: Avtomobilin salonu $t = 40\ ^\circ\text{C}$ -yə qədər qızıb.
2Düstur: $t\ ^\circ\text{F} = \frac{9}{5}t\ ^\circ\text{C}+32$ .
3Hesablama: $t\ ^\circ\text{F} = \frac{9}{5}\cdot40+32 = 72+32 = 104\ ^\circ\text{F}$ .
4Nəticə: Salonun temperaturu $104\ ^\circ\text{F}$ -dir.

🚫Tez-tez səhv

Temperatur fərqini (dəyişməsini) Kelvinə çevirərkən $273$ əlavə etmək səhvdir; $\Delta T = \Delta t$ olduğundan fərq ədədcə eyni qalır, məsələn $12\ ^\circ\text{C}$ fərqi $12\ \text{K}$ -dir, $285\ \text{K}$ deyil.

🚫Tez-tez səhv

Farenheytdən Selsiyə keçərkən əvvəlcə $32$ çıxılmalı, sonra $\frac{5}{9}$ -ə vurulmalıdır; sırası dəyişdirilərsə nəticə səhv çıxır.

⚠️Diqqət

Mütləq sıfırı ( $0\ \text{K}$ ) buzun ərimə temperaturu ( $273\ \text{K}$ ) ilə qarışdırmaq olmaz — bunlar Kelvin şkalasında tamam fərqli nöqtələrdir.

💡Qeyd

Selsidən Kelvinə keçid üçün mütləq qiymətə $273$ əlavə et, amma fərq (dəyişmə) hesablanarkən heç nə əlavə etmə.

Qaydalar

1İstilik tarazlığı — iki və ya daha çox cismin istilik mübadiləsi nəticəsində eyni temperatura çatdığı vəziyyətdir.
2İstilik mübadiləsi zamanı isti cismin temperaturu azalır, soyuq cismin temperaturu isə artır.
3Selsi şkalasında buzun əriməsi $0\ ^\circ\text{C}$ , suyun qaynaması $100\ ^\circ\text{C}$ -dir.
4Farenheyt şkalasında buzun əriməsi $32\ ^\circ\text{F}$ , suyun qaynaması $212\ ^\circ\text{F}$ -dir; çevirmə: $t\ ^\circ\text{C} = \frac{5}{9}(t\ ^\circ\text{F}-32)$ , $t\ ^\circ\text{F} = \frac{9}{5}t\ ^\circ\text{C}+32$ .
5Kelvin şkalasında $0\ \text{K}$ mütləq sıfırdır; Selsidə bu $-273\ ^\circ\text{C}$ -yə (dəqiq $-273.15\ ^\circ\text{C}$ ) uyğundur; buzun əriməsi $273\ \text{K}$ , suyun qaynaması $373\ \text{K}$ -dir; $T(\text{K}) = t(^\circ\text{C})+273$ .
6Kelvin və Selsi şkalalarında temperatur fərqi eynidir: $\Delta T = \Delta t$ .

Məşq

6 asan · 6 orta · 6 çətin

Hər testdə təsadüfi 10-dək sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq