Balio fisikoa: uraren lurrunaren beroa

Pertsona orok daki argazkia: sukalde gainean sutondo bat dago urarekin. Ur hotzetik pixkanaka bero bihurtzen da, hemen azaleratzen da lehen burbuilak, eta laster dena ondo pasatzen da. Zer da uraren lurrunaren beroa? Gutako batzuek eskola-prestakuntzatik gogoratzen dute presio atmosferikoko uraren tenperatura ezin dela gainditu 100º C. Eta nork ez du gogoratzen edo ez du sinesten, dagokion termometroa erabil daiteke eta ziurtatu segurtasun-neurriak behatuz.

Baina nola izan daiteke hori? Azken finean, sua potearen azpian erretzen ari da oraindik, likidoa energia ematen dio, eta ez du urik berotzen ez bada? Erantzuna: ura lurraren transformazioan energia sortzen da.

Non darama energia?

Bizitza arruntean inguruko gaiaren hiru estatuetara ohituta gaude: solidoak, likidoak eta gasak. Eguzki-sisteman, molekulak kristalezko sarean zorrozki finkatuta daude. Baina horrek ez du esan nahi higidura osoa, edozein tenperetan, -273 ° C baino handiagoa (gutxienez zero absolutua) baino handiagoa bada, molekulak dardara egiten. Eta bibrazioaren zabalera tenperatura araberakoa da. Denean berotzen denean, materia partikulara energia transferitzen da eta mugimendu kaotiko horiek biziagoak izaten dira eta molekulek sareak uzten dituzten indarra bezalako une jakin batean iristen da - substantzia likido bihurtzen da.

Estatua likidotan, molekulek elkarri lotzen zaizkie erakarpenaren indarrari, nahiz eta espazio jakin batean egon ez diren. Substantzia beroaren pilaketarekin batera, molekulen zati baten bibrazio kaotikoak hainbestekoak dira molekula erakarpen indarrak gainditzen eta gainetik alde egiten dute. Substantzia tenperaturak hazten uzten du, energia guztia hurrengo eta hurrengo partikulen sasoira eramaten da, eta, beraz, urratsez urrats, lurruneko ur guztia sukalde osoa lurrundu egiten da.

Substantzia bakoitzak prozesu hori gauzatzeko energia jakin bat behar du. Uraren lurrunaren beroa, likidoak bezala, finitua eta balioak ditu.

Zer unitate neurtzen da

Energia edozein (nahiz eta mugimendua, nahiz eta beroa) Joules-en neurtzen da. Joule (J) James Joule zientzialari famatuaren ondoren izendatzen da . Zenbakizkoa denez, 1 J-ko energia lor daiteke 1 metroko distantzia gorputz jakin batek bultzatuta 1 Newton-en ahaleginarekin.

Aurretik, kaloria kontzeptua beroa neurtzeko erabiltzen zen. Uste zen beroa, hau da edozein gorputzetan edo gorputzetik irteten den substantzia fisikoa. Gorputz fisikoan "fluxu" gehiago, orduan eta hotteragoa da. Testu-liburu zaharretan, balio fisiko hori oraindik ere bete dezakezu . Baina erraza da joules bihurtzea, 4.19 biderkatu.

Energia, ordea, likidoak gas bihurtzeko beharrezkoak direnak, lurrunketaren berotze espezifikoa deritzo. Baina nola kalkulatu? Gauza bat da lurruna uraren probaren hodi bihurtzea eta beste gauza bat - itsasontzi handi baten lurrun motoraren depositua.

Horregatik, adibidez, H ₂ O-ren kasuan, bero-ingeniaritzan "ur-lurrunaren berotze espezifikoa" kontzeptuarekin jarduten da (J / kg - neurketa unitatea). Eta gakoa hemen "zehatza" da. Energia likidoan 1 kg-ko likido bihurtzeko beharrezkoa den energia-kopurua da.

Balioa L letreko letrak adierazten du. Joules-en balioa 1 kg-koa da.

Zenbat energia eskatzen du ura?

Horrela neurtzen da lurrunaren lurrunaren berotze espezifikoa: N kopurua ontzi batean isurtzen da, irakiten da. Ur litroko lurrun sortzearen inguruko energia nahikoa izango da.

Lurrun formazio beraren bero espezifikoa berdina den neurrian, zientzialariek zertxobait harrituta zeuden. Gasez bihurtzeko, Lurraren fluido guztiek baino energia gehiago behar dute: alkoholak, gas likidotuak eta metalak, esate baterako, merkurioa eta beruna.

Beraz, uraren lurruntze beroa 2,26 mJ / kg-koa izan zen. Konparatzeko:

• Merkuruan, 0,282 mJ / kg;
• Lead - 0.855 mJ / kg.

Eta zer gertatzen da?

Eta zer gertatzen da prozesua alderantzikatzen baldin baduzu, likidoa kondentsatu ezazu? Ez dago ezer berezirik, energia kontserbatzeko legearen baieztatzea baieztatzen da: likido kilogramo bat lurruna kondentsatzen denean, bero-kopuru bera ematen da, lurrun bihurtzeko. Hori dela eta, maizago erreferentzi tauletan, "lurruntze eta kondentsazio termikoaren berariazko" terminoa gertatzen da.

Bide batez, lurruntzetako beroa xurgatzen denean hotz artifizialak sortzen dituzten etxeko eta industria ekipamenduetan arrakastaz erabiltzen da.