next
Home
Back

سال اول > فصل دوم-گرما> آموزش

جاده و رادياتور ماشين

دانستن نقطه انجماد يك محلول براي دارندگان خودروها خيلي مهم است. در هواي سرد شايد آب داخل رادياتور يخ ببندد. براي جلوگيري از ترك‌برداشتن رادياتور، كمي مايع ضد يخ به آن مي‌افزايند. ضد يخ معمولاً الكل با دو يا سه گروه O - H در هر مولكول است. اگر مقدار كافي الكل به آب اضافه شود، مخلوط حاصل تا 30-  سانتي‌گراد يخ نمي‌بندد.

پرسش: جاده‌هاي يخ بسته خيلي خطرناكند، پيشنهاد شما براي راه حل آسان امنيت در جاده هاي زمستاني چيست؟

تعادل گرمايي - دماي تعادل

هرگاه دو جسم كه دماي متفاوتي دارند در تماس كامل با يكديگر قرار گيرند دماي هر دو تغيير مي‌كند. دماي جسم گرمتر پايين مي‌آيد و دماي جسم سردتر بالا مي‌رود. اين تغيير دما تا جايي ادامه پيدا مي‌كندكه دماي دو جسم با  يكديگر برابر شود. از اين لحظه به بعد ديگر دما تغيير نمي‌كند. اين دما را دماي تعادل مي‌گويند. در اين حالت مي‌گوييم كه دو جسم به حال تعادل گرمايي رسيده‌اند (دو جسم هنگامي با يكديگر در حال تعادل گرمايي مي‌باشند كه در تماس كامل با يكديگر قرار گرفته و دماي آنها تغيير پيدا نكند.)

گــرما

در يك هواي بسيار سرد زمستاني نوشيدن يك چاي گرم يا شير كاكايوي داغ به شما گرماي خاصي مي‌بخشد. در اين هواي گرم از فنجان داغ شير بخار بلند مي‌شود و رفته رفته دماي شير يا چاي كاهش مي‌يابد.انرژي دروني يك فنجان شير داغ بسيار بيشتر از موقعي است كه سرد شده است.

 يا هنگامي كه بخاري روشن است، انرژي دروني بسيار بالاتري نسبت به موقعي دارد كه خاموش است هر چه دماي بخاري يا شير و يا فنجان چاي بيشتر باشد انرژي دروني آن بالاتر خواهد بود.

هنگامي كه يك ظرف آب را حرارت مي‌دهيم رفته رفته دماي آن افزايش يافته و آب داغ مي‌شود. ذره‌هاي تشكيل دهنده آن با سرعت بيشتري حركت كرده و داراي انرژي جنبشي و پتانسيل بيشتري مي‌شوند گرما مقدار انرژي است كه به دليل اختلاف دما بين يك جسم و جسم ديگري كه با آن در تماس است مبادله مي‌شود. گرما را با Q  نشان مي‌دهيم و واحد آن ژول مي‌باشد.

دما همواره از جسم گرمتر (داراي دماي بيشتر) به جسم سردتر (داراي دماي كمتر) انتقال مي‌يابد. در محاسبات قديم گرما راسيالي مي‌دانستند كه از قسمتي به قسمت ديگر منتقل مي‌شود.

انتــقال دمــا از سه طريق صورت مي‌گيرد:

1) رسانش                         2) همرفت                          3) تابش

در جدول 2-2  هر كدام از سه حالت را به اختصار شرح مي‌دهيم.

1) رسانش

هـرگـاه سـر ميـله‌اي را گرم كنيم. كم كم سرديگر ميله حتي بــدون تمـاس با منـبع گرمايي، داغ يا گرم مي‌شود. عامل اصلي در اين انـتقال گرما ارتعاش سريع مولكولـهاي مـاده است. يعنـي با افزايش دما تحرك مولكولهاي ماده بيشتر مي‌شود. اين جنب و جوش در سرتاسر ماده به مولكولهاي مجاور منتقل مي‌گردد و عمل رسانش صورت مي‌گيرد.

 

 

2) همرفت

در رسانايي انتقال گرما از طريق ارتعاش مولكولهـا و ضـربه زدن آنها را صورت مي‌گيرد ولي هرگز اين قسمت از ماده جابجا نمي‌شود. ولي در همرفت قسمتي از ماده كه گـرم شده به صورت توده‌اي جابجا شده و جاي قسمت سرد را ميگيرد واين گردش تا زماني كه مجموعـه به حالت تعادل گرمايي بــرسد ادامه مي‌يابد. همرفت همـواره در سيالات يعني مايعات وگازها صورت مي‌گيرد.

 

 

3) تابش

اين نوع از انتقال حرارت به محيط مادي نياز ندارد و در هر محيطي انجام مي‌شود در واقـع انتقال گرما به طريق تابش از طريق امواج فروسرخ و يـا فــرابنفش صورت مي‌گيـرد. مقـدار انـرژي منـتقل شده با تابش را انرژي تابشي مي‌نامند، كه براي بــه دست آوردن آن از قــانون بولتزمان استفاده مي‌شود.

 

 

رسانش:

انتقال حرارت بـه روش رسانش، با حركت سريع مولكولهـا و ضربـه زدن به يكديگر انجام مي‌شود.

همرفت:

در انتقال گرما به وسيله همرفت توده سيال گرم جاي خود را بــه توده سيال سرد مي‌دهد.

تابش:

در انتقال گــرما بــه روش تابش نيازي به وجود محيط مادي نيست.