ऊष्मप्रवैगिकी में रूपांतरण का उदाहरण
भौतिक विज्ञान / / July 04, 2021
गर्मी और तापमान के बीच अंतर: ऊष्मा वह ऊर्जा है जो एक पिंड से दूसरे पिंड में जाती है, जबकि तापमान प्रत्येक अणु की गतिज ऊर्जा का माप है।
थर्मल संतुलन: यह वह क्षण होता है जिसमें विभिन्न तापमानों के दो या दो से अधिक पिंड उनमें से एक से ऊष्मा ऊर्जा के हस्तांतरण के कारण संतुलन तक पहुंच जाते हैं, जब तक कि वे एक समान तापमान तक नहीं पहुंच जाते।
निरपेक्ष थर्मोमेट्रिक तराजू
निरपेक्ष तापमान: यह केल्विन डिग्री में मापा गया प्रत्येक अणु की औसत गतिज ऊर्जा का माप है।
सेल्सियस: यह 1 वायुमंडल में पानी के गलनांक (0 डिग्री सेल्सियस) और क्वथनांक (100 डिग्री सेल्सियस) के आधार पर तापमान की डिग्री में माप है।
फारेनहाइट: यह तापमान की डिग्री में माप है कि यह गलनांक के लिए (32 ° F) और 1 वातावरण में पानी के क्वथनांक के लिए (212 ° F) प्रस्तावित करता है।
केल्विन: यह सबसे कम तापमान पर आधारित होता है जिसे प्राप्त किया जा सकता है (पूर्ण शून्य) और - 273 ° C = 0 ° K के अनुरूप होता है और इसका पैमाना सेल्सियस होता है।
रैंकिन: यह सबसे कम तापमान पर आधारित है जो एक शरीर (पूर्ण शून्य) में प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन इस मामले में पैमाना डिग्री फ़ारेनहाइट के समान होगा और इसके अनुरूप होगा - 460 ° F = 0 ° R
रूपांतरण ° F से ° C डिग्री सेल्सियस = 5/9 (° एफ-32) |
रूपांतरण ° C से ° F डिग्री फ़ारेनहाइट = 9/5 (डिग्री सेल्सियस) +32 |
रूपांतरण ° K से ° C डिग्री सेल्सियस = डिग्री कश्मीर -273 |
रूपांतरण ° C से ° K डिग्री फ़ारेनहाइट = डिग्री सेल्सियस + 273 |
° K से ° F रूपांतरण ° F = 9/5 (° K -273) + 32 |
° F से ° K रूपांतरण ° K = 5/9 (° F-32) +273 |
रूपांतरण का उदाहरण:
एक अस्पताल में एक मरीज के शरीर का तापमान 40 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच गया है, आप उस तापमान को डिग्री फारेनहाइट, रैंकिन और केल्विन में जानना चाहते हैं।
पहले डिग्री सेंटीग्रेड और दूसरे पैमानों के बीच संबंध निर्धारित किया जाता है।
° K = ° C + 273 = 40 + 273 = 313 ° K
° F = 9/5 (° K -273) + 32 = 9/5 (313 -273) + 32 = 104 ° F
° R = ° F + 460 = 104 + 460 = 564 ° R =
गरम: यह वह ऊर्जा है जो एक अलग तापमान होने पर एक शरीर से दूसरे शरीर में जाती है। गर्मी कारण है और तापमान प्रभाव है। इसकी इकाइयां हैं:
कैलोरी: एक ग्राम पानी का तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा।
किलोकैलोरी: एक किलोग्राम पानी का तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक गर्मी।
बी.टी.यू: एक पाउंड पानी का तापमान 1 ° F बढ़ाने के लिए ऊष्मा की मात्रा।
जूल: ऊष्मा के यांत्रिक समतुल्य के रूप में जाना जाता है और इसके बराबर होता है: 1 cal = 4.18 J
विशिष्ट गर्मी की क्षमता: यह गर्मी की मात्रा है जो एक शरीर का समर्थन करता है या उत्सर्जित कर सकता है।
विशिष्ट ताप: यह अपने तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए द्रव्यमान की इकाई पर लागू होने वाली आवश्यक गर्मी है।
अव्यक्त गर्मी: यह वह ऊष्मा है जो किसी पदार्थ के किलोग्राम को परिवर्तन तापमान पर उसकी अवस्था बदलने के लिए आपूर्ति की जानी चाहिए।
क्यू = कैल
मी = किग्रा
सीमैं = किलो कैलोरी / किग्रा
सीमैं= क्यू / एम
गुप्त ऊष्मा समस्या का उदाहरण:
2.3 किग्रा द्रव्यमान के पिंड की गुप्त ऊष्मा की गणना करें जो 12 मीटर की दूरी पर 245 N का बल उत्पन्न करती है।
पहले जो काम किया जा रहा है उसका निर्धारण करें।
डब्ल्यू = एफडी = (245 एन) (12 मीटर) = 2490 जे
एक बार जूल में कार्य प्राप्त हो जाने पर, वे निम्नलिखित संबंधों के साथ कैलोरी में परिवर्तित हो जाते हैं:
1 कैल - 4.81 जे
एक्स कैल - 2490 जे
x कैलोरी = (1 कैलोरी) (2490 J) /4.81 J = 517.64 कैलोरी
अंत में, ऊष्मा के परिणाम को गुप्त ऊष्मा समीकरण में प्रतिस्थापित किया जाता है:
सीमैं= क्यू / एम = 517.67 कैल / 2.3 किग्रा = 225.03 कैल / किग्रा
फ्यूजन की गर्मी: यह किसी ठोस पदार्थ के इकाई द्रव्यमान को पिघलाने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है। पदार्थ के जमने पर उतनी ही मात्रा में ऊष्मा विकीर्ण होनी चाहिए।
वाष्पीकरण का ताप: यह द्रव्यमान की एक इकाई में निहित अणुओं को अलग करने और द्रव चरण से वाष्प चरण में पदार्थ को बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है।