92
6-laboratoriya ishi
QATTIQ JISMLARNING SOLISHTIRMA ISSIQLIK SIGʻIMINI
ANIQLASH
(
Qoʻshimcha foydalanish uchun adabiyotlar: 4, 8, 9, 11, 44, 45, 47, 57.
)
Tajriba maqsadi:
Qizdirilgan mis, qoʻrgʻoshin
va shishani sovuq suv bilan
aralashtirish va aralashmaning temperaturasini oʻlchash. Mis, qoʻrgʻoshin va
shishaning issiqlik sigʻimini aniqlash.
Qisqacha nazariya:
Issiqlik oʻtkazuvchanlik. Biror metall tayoqchaning bir
uchidan ushlab turib, ikkinchi
uchini alangada qizdirsak, bir oz vaqt oʻtgandan
soʻng ushlab turilgan birinchi uchining ham isiy boshlaganini sezamiz. Suv
solingan metall idishni plita ustiga qoʻysak, avval metall idish devorlari isib, undan
soʻng suv isiy boshlaydi. Shunga oʻxshagan koʻpgina issiqlik uzatilishi hodisalarini
misol tariqasida keltirish mumkin. Bu misollar quyidagicha tushuntiriladi. Issiqlik
berilayotgan jismni yoki jism qismlarini tashkil qilgan molekulalarning harakat
tezligi ortib temperaturasi koʻtariladi. Bu molekulalar tartibsiz harakatlari tufayli
qoʻshni jism yoki jism qismlarini tashkil qiluvchi molekulalar bilan toʻqnashib,
ularga o ′z energiyalarining
bir qismini beradi, ikkinchi jism molekulalarining
energiyasi ortadi. Bu holda issiqlik jismning qatlamidan qatlamiga uzatiladi.
Bunday issiqlik uzatilishi issiqlik oʻtkazuvchanlik deb ataladi. Demak, issiqlik
oʻtkazuvchanlik hodisasi ham molekula (atom)larning harakati tufayli sodir boʻlar
ekan. Metallarning issiqlik oʻtkazuvchanligi
gaz va suyuqliklarning
oʻtkazuvchanligidan katta boʻladi, chunki metallarda molekulalar zich
joylashgandir. Molekulalari siyrak joylashgan moddalar, masalan, gazlar,
shuningdek, gʻovak moddalar issiqlik izolyatorlari boʻlib hisoblanadi.
Jism qizishida yoki sovushida yutilgan yoki
ajralgan issiqlik miqdori
𝛥𝑄
temperaturaning oʻzgarishiga
𝛥𝑇
va massaga m proporsional:
𝛥𝑄 = 𝑐𝑚 ⋅ 𝛥𝑇
(2.22)
bu yerda proporsionallik koeffitsiyenti c – jismning solishtirma issiqlik sigʻimi
deyiladi va uning qiymati materialning turiga bogʻliq. Mazkur tajribada pitra
93
shaklidagi turli materiallarning solishtirma issiqlik sigʻimi koeffitsiyenti
aniqlanadi. Har bir hol uchun pitralar
torozida tortiladi va
𝑇
1
temperaturagacha
qizdiriladi, keyin massasi torozida tortib aniqlangan
𝑇
2
temperaturali suv quyiladi.
Yaxshi aralashgandan keyin issiqlik almashinuvi evaziga pitra bilan suv umumiy
temperaturaga erishadi
𝑇
𝑚
. Bunda pitradan ajralgan issiqlik miqdori ΔQ
1
𝛥𝑄
1
= 𝑐
1
⋅ 𝑚
1
⋅ (𝑇
1
− 𝑇
𝑚
)
(2.23)
(bu
yerda m
1
pitra massasi,
𝑐
1
- pitraning solishtirma issiqlik sigʻimi) suv yutgan
issiqlik miqdoriga
𝛥𝑄
2
teng
𝛥𝑄
2
= 𝑐
2
⋅ 𝑚
2
⋅ (𝑇
𝑚
– 𝑇
2
)
(2.24)
bu yerda
𝑚
2
– suv massasi.
Bu yerda suvning solishtirma issiqlik sigʻimi koeffitsiyenti
𝑐
2
aniq, temperaturasi
esa bugʻ temperaturasiga teng deb faraz qilinadi. Noʻmalum
𝑐
1
ning qiymati
oʻlchangan
𝑇
𝑚
,
𝑇
2
,
𝑚
1
va
𝑚
2
ning qiymatlari boʻyicha
quyidagi formula orqali
hisoblanadi:
𝑐
1
= 𝑐
2
𝑚
2
(𝑇
𝑚
− 𝑇
2
)
𝑚
1
(𝑇
1
− 𝑇
𝑚
)
(2.25)
Kalorimetrning idishi ham pitradan ajralgan issiqlikning bir qismini yutadi.
Demak, kalorimetrning issiqlik sigʻimi quyidagiga teng boʻladi
𝐶
𝑘
= 𝐶
2
𝑚
𝑘
(2.26)
Shunday qilib, kalorimetr idishining suv ekvivalenti m
k
hisoblashlarda hisobga
olinadi. (2.24) formula bilan hisoblangan yutilgan
issiqlikning miqdori ancha
aniqroq hisoblanadi
𝛥𝑄
2
= 𝑐
2
⋅ (𝑚
2
+ 𝑚
𝑘
) ⋅ (𝑇
𝑚
– 𝑇
2
)
(2.27)
va uni hisobga olgan holdagi (2.25) formula quyidagi koʻrinishga keladi:
𝑐
1
= 𝑐
2
(𝒎
𝟐
+𝒎
𝒌
) (𝑻
𝒎
− 𝑻
𝟐
)
𝒎
𝟏
(𝑻
𝟏
− 𝑻
𝒎
)
(2.28)
Do'stlaringiz bilan baham: