Examen de fizică pentru clasa a 8-a

4. Cantitatea de căldură

Energia pe care un corp o câștigă sau o pierde în timpul transferului de căldură se numește cantitatea de căldură. Cantitatea de căldură depinde

Din masa corpului (cu cât este mai mare masa corpului, cu atât mai multă căldură trebuie consumată pentru a încălzi corpul cu același număr de grade);

Dacă decideți să utilizați un cadru neted din aluminiu, depinde de lățimea profilului profilului și, mai ales, de soluția tehnică de rupere a punților termice din structură. Proprietățile specifice ale aluminiului sunt motivul pentru care majoritatea acestor rame de lux ating performanțe termice și mai slabe atunci când se utilizează o etanșare în două trepte.

Există mai multe elemente importante în vitrare. Calitatea calității geamului este adâncimea articulară limită a introducerii marginii sticlei în structura cadrului. Calitatea cusăturii marginii dintre sticlă și canapea este asigurată de obicei de un distanțier din aluminiu. Problema este că aluminiul ca conductor creează o punte termică între cele două pahare și crește riscul de rupere la marginile sticlei. Acesta este motivul pentru care garniturile sunt acum fabricate din oțel inoxidabil și plastic. Cu toate acestea, așa-numitele rame fierbinți din plastic, fereastra va costa în jur de 30 USD pentru un metru standard de cadru, dar proprietățile lor izolante sunt de departe cele mai bune.

Din diferența de temperatură a corpului și depinde de;

Din ce substanță constă corpul, adică din felul de substanță.

Cantitatea de căldură este notă cu litera Q și se măsoară în jouli.

Căldura specifică

Cantitatea de căldură care trebuie transferată unui corp cu masa de 1 kg pentru a-l încălzi cu 1 grad C se numește capacitatea termică specifică substante. Capacitatea termică specifică este notă cu litera c și se măsoară în J / kg * 0 C

Un alt punct cheie în proiectare este adâncimea canelurii de geam - adâncimea de inserare a marginii ambelor geamuri în structura cadrului. Această adâncime ar trebui să fie de cel puțin 25 mm, dar de preferință între 28 și 30 mm. Dacă banda de geam are o adâncime mai mică de 25 mm, temperatura suprafeței interioare poate scădea sub punctul de rouă intern, provocând condens în interiorul cadrului sau chiar al sticlei. Ca soluție de urgență, puteți ridica geamul interior al ferestrei: problema condensului va fi rezolvată, dar va suferi puțin de aspect fereastră.

Trebuie amintit că capacitatea termică specifică a unei substanțe în diferite stări de agregare este diferită. Capacitatea termică specifică a apei este cea mai mare - 4200 J / kg * 0.

Puterea termică specifică a combustibilului

Când combustibilul este ars, atomii se combină pentru a forma molecule și se eliberează energie.

Se numește cantitatea fizică care arată cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a combustibilului care cântărește 1 kg căldura specifică arderea combustibilului. Căldura specifică de ardere este notă cu litera q. Unitatea de căldură specifică de ardere este 1 J/kg. Căldura specifică de ardere este determinată experimental folosind instrumente destul de complexe.

Înainte de a instala un radiator pe orice tip de procesor, în centrul acestuia se aplică de obicei o cantitate mică de pastă termoconductoare, care este distribuită uniform după șlefuirea suprafețelor de contact. Această substanță grasă asemănătoare grăsimii se va ocupa de umplerea spațiilor de aer în miniatură din garnitura părții pasive a radiatorului și distribuitorul de căldură metalic al procesorului însuși. Conductivitatea termică a unei astfel de paste este mult mai mare decât în ​​cazul aerului, dar, dimpotrivă, este mai mică decât dacă două piese metalice ar fi stivuite perfect una peste alta.

Topirea și solidificarea corpurilor cristaline

Trecerea materiei din solid starea de agregareîn lichid se numește topire.

Pentru a topi un corp, trebuie mai întâi să-l aduceți la o anumită temperatură.

Se numește temperatura la care o substanță începe să se topească punct de topire substante.

Nu subestimați importanța pastei termice pentru a umple spațiile mici de aer și pentru a îmbunătăți eficiența răcirii. Chiar și pastele pot fi de calitate diferită, în funcție de materialul folosit, pe care se bazează prețul. Principalele tipuri constau din pulbere ceramică amestecată într-un suport de silicon. Le intalnesti ca pasta ceramica sau siliconica si sunt cele de baza si in acelasi timp cele mai ieftine cu care te poti rasfata in zona. Pastele bazate pe transferul de căldură prin substanțe cu particule metalice au o conductivitate termică mai mare.

Punctul de topire al substanțelor este diferit, de exemplu, gheața poate fi topită prin aducerea ei în cameră, iar fierul este topit în cuptoare speciale, unde se atinge o temperatură ridicată.

Tranziția unei substanțe de la starea lichidă la starea solidă se numește cristalizare.

Pentru ca un corp să se cristalizeze, acesta trebuie să se răcească la o anumită temperatură.

De obicei se folosește argint sau aluminiu, aceste paste sunt mai scumpe dar funcționează mai bine. Chiar și cele mai bune clase sunt pastele pe bază de carbon, de obicei cu pulbere de diamant sau fibre scurte de carbon. Datorita pretului lor, le gasesti doar in exclusivitate, doar primele doua tipuri sunt de obicei oferite in magazine.

Unele radiatoare sunt instalate din fabrică, dacă le aplicați singur, picătura este foarte bogată în mijlocul procesorului. Conductivitatea termică este un parametru critic pentru zona de răcire, care indică viteza de transfer de căldură într-un anumit material. Acest lucru este important pentru părțile pasive ale răcitorilor, care sunt legate în principal de îndepărtarea rapidă a căldurii de la procesor către aripioare individuale, în jurul cărora aerul din ventilator curge pe suprafețe mari. Pentru fiecare material se poate calcula conductivitatea termică, adică. puterea care trece printr-o placă de 1 m grosime, a cărei latură este cu 1 kg mai mare decât cealaltă.

Temperatura la care o substanță cristalizează se numește temperatura de cristalizare.

Experimentele arată că substanțele cristalizează la aceeași temperatură la care se topesc. Pentru ca organismul să treacă complet de la starea solidă la starea lichidă, este necesară o aprovizionare constantă cu energie.

Căldura specifică de fuziune și cristalizare

Puteți verifica diferența de conductivitate termică diverse materiale pe cont propriu. În timp ce atingerea lemnului sau cauciucului nu este geroasă, dacă atingi o suprafață de aluminiu de pe un laptop, simți că este mult mai rece chiar dacă este la aceeași temperatură cu un obiect din lemn sau cauciuc. Datorita conductivitatii termice de aproximativ o suta de ori a aluminiului fata de lemn, caldura este transferata din mana si astfel va fi mai rece. Dimpotrivă, lemnul se încălzește în punctul de contact, iar căldura mâinilor pătrunde foarte lent.

Când corpul este încălzit viteza medie mișcarea moleculelor crește, prin urmare, crește, iar lor energie kinetică si temperatura. Ca urmare, gama de vibrații moleculare crește. Când corpul este încălzit până la punctul de topire, ordinea în aranjarea particulelor în cristale este perturbată. Cristalele își pierd forma, corpul se topește.

Când distribuim căldura, luăm în considerare trei tipuri principale: flux, plumb și radiație.

Din acest motiv, aluminiul sau cuprul este cel mai frecvent utilizat cooler pasiv pentru CPU. Acest lucru duce la o îndepărtare mai rapidă a căldurii de către chipsurile răcite și la distribuirea lor pe coaste individuale. Cuprul este, de asemenea, un tub de conductă de căldură, în principal funcția sa de disipare a căldurii, iar tranziția sa într-o unitate de radiator pasiv este din nou potrivită pentru a transfera energie cât mai mult posibil. Aluminiul este puțin mai rău cu o valoare de 237 W ∙ m -1 ∙ K -1, de exemplu căldură, de exemplu, argint cu 429 W m -1 K -1 și, de preferință, diamant cu 895 W m -1 K -1.

O cantitate fizică care arată cât de multă căldură trebuie raportată corp cristalin cântărind 1 kg, astfel încât la punctul de topire este complet transferat dintr-o stare solidă în stare lichidă, se numește căldură specifică de fuziune.

Căldura specifică de fuziune este notată cu /\ (lambda). Unitatea sa este de 1 J/kg.

La punctul de topire, energia internă a unei substanțe în stare lichida Mai mult energie interna aceeași masă de materie în stare solidă. Când o substanță se solidifică, se eliberează aceeași cantitate de substanță care a fost cheltuită la topirea ei.

Din perspectiva răcirii, un alt concept interesant este capacitatea de căldură. În cazul unui răcitor, aceștia sunt în primul rând doi parametri. Îndepărtarea rapidă a căldurii din procesor în timp ce încetinește întregul răcitor. Un material cu proprietăți ideale nu există sau ar fi disproporționat de scump, așa că se folosește în mod obișnuit o combinație de cupru și aluminiu.

În timp ce cuprul formează interfața procesorului și căldura este îndepărtată rapid din acesta, aluminiul, datorită capacității sale termice de 2,3 ori și conductivității încă bune, disipează căldura în aripioare în timp ce se încălzește încet. Puterea termică este cantitatea de energie termică produsă în wați. Cu toate acestea, aceasta nu este o cantitate exactă de putere termică pe care o poate furniza un procesor. Blocurile radiatoare pasive sunt cele mai importante și atât piese din fabrică, cât și cele mai complexe din punct de vedere computațional, dar procesoarele moderne de obicei nu au un ventilator care să aloce acest pasaj și astfel să nu se încălzească.

Căldura specifică de fuziune este: Q=/\*m.

Când o substanță se solidifică, totul se întâmplă în ordine inversă:

Energia cinetică medie și viteza moleculelor dintr-o substanță topită răcită scad. Aranjamentul particulelor devine ordonat - se formează un cristal.