8. sınıf fizik sınavı

4. Isı miktarı

Bir cismin ısı transferi sırasında kazandığı veya kaybettiği enerjiye ne denir ısı miktarı. Isı miktarı bağlıdır

Vücudun kütlesinden (vücudun kütlesi ne kadar büyükse, vücudu aynı derecede ısıtmak için o kadar fazla ısı harcanmalıdır);

Düz bir alüminyum çerçeve kullanmaya karar verirseniz, profil profilinin genişliğine ve her şeyden önce yapıdaki ısı köprülerini kırmak için teknik çözüme bağlıdır. Alüminyumun belirli özellikleri, bu lüks çerçevelerin çoğunun iki aşamalı bir conta kullanıldığında daha da kötü termal performans elde etmesinin nedenidir.

Camlamada birkaç önemli unsur vardır. Cam kalitesinin kalitesi, cam kenarı çerçeve yapısına sokmanın sınırlayıcı eklem derinliğidir. Cam ve kanat arasındaki kenar dikişinin kalitesi genellikle bir alüminyum ara parçası ile sağlanır. Sorun, alüminyumun iletken olarak iki cam arasında bir termal köprü oluşturması ve camın kenarlarında yıpranma riskini artırmasıdır. Bu nedenle contalar artık paslanmaz çelik ve plastikten yapılmıştır. Bununla birlikte, sözde sıcak plastik çerçeveler, standart bir çerçeve metre için pencere yaklaşık 30 dolara mal olacak, ancak yalıtım özellikleri açık ara en iyisidir.

Vücut ısısındaki farklılıktan ve şunlara bağlıdır;

Vücut hangi maddeden oluşur, yani madde türünden.

Isı miktarı Q harfi ile gösterilir ve joule cinsinden ölçülür.

Özısı

1 kg kütleli bir cismi 1 derece C ısıtmak için aktarması gereken ısı miktarına ne denir özgül ısı kapasitesi maddeler. Özgül ısı kapasitesi c harfi ile gösterilir ve J / kg * 0 C olarak ölçülür

Tasarımdaki bir diğer önemli nokta, cam oluğunun derinliğidir - her iki bölmenin kenarının çerçeve yapısına girme derinliği. Bu derinlik en az 25 mm, ancak tercihen 28 ila 30 mm arasında olmalıdır. Cam şeridinin derinliği 25 mm'den azsa, iç yüzey sıcaklığı iç çiy noktasının altına düşebilir ve bu da çerçeve içinde ve hatta camda yoğuşmaya neden olabilir. Acil bir çözüm olarak, pencerenin iç camını yükseltebilirsiniz: yoğuşma sorunu çözülecek, ancak biraz sıkıntı çekecektir. dış görünüş pencere.

Bir maddenin farklı kümelenme durumlarındaki özgül ısı kapasitesinin farklı olduğu unutulmamalıdır. Suyun özgül ısı kapasitesi en büyüğüdür - 4200 J / kg * 0.

Yakıtın özgül ısıl değeri

Yakıt yandığında atomlar birleşerek molekülleri oluşturur ve enerji açığa çıkar.

1 kg ağırlığındaki yakıtın tam yanması sırasında ne kadar ısı açığa çıktığını gösteren fiziksel niceliğe denir. özısı Yakıt yakma. Yanmanın özgül ısısı q harfi ile gösterilir. Özgül yanma ısısının birimi 1 J/kg'dır. Yanmanın özgül ısısı, oldukça karmaşık aletler kullanılarak deneysel olarak belirlenir.

Herhangi bir işlemci tipine bir soğutucu takmadan önce, merkezine genellikle temas yüzeylerinin taşlanmasından sonra eşit olarak dağıtılan az miktarda ısı ileten macun uygulanır. Bu yağ benzeri yağlı madde, soğutucunun pasif kısmının contasındaki minyatür hava boşluklarını ve işlemcinin kendi metal ısı dağıtıcısını doldurmaya özen gösterecektir. Böyle bir macunun ısıl iletkenliği, hava durumundan çok daha yüksektir, ancak tam tersine, iki metal parçanın üst üste mükemmel şekilde istiflenmesinden daha azdır.

Kristal cisimlerin erimesi ve katılaşması

Maddenin katıdan geçişi toplama durumu sıvıya denir erime.

Bir cismi eritmek için önce onu belli bir sıcaklığa getirmeniz gerekir.

Bir maddenin erimeye başladığı sıcaklığa denir. erime noktası maddeler.

Küçük hava boşluklarını doldurmak ve soğutma verimliliğini artırmak için termal macunun önemini hafife almayın. Fiyatın dayandığı kullanılan malzemeye bağlı olarak macunlar bile farklı kalitede olabilir. Ana tipler, bir silikon taşıyıcı içinde karıştırılmış seramik tozundan oluşur. Bunları seramik veya silikon macun olarak karşılıyorsunuz ve bu alanda kendinizi şımartabileceğiniz temel ve aynı zamanda en ucuzu. Metal partiküllü maddelerden ısı transferine dayanan macunlar daha yüksek termal iletkenliğe sahiptir.

Maddelerin erime noktası farklıdır, örneğin buz odaya getirilerek eritilebilir ve demir, yüksek sıcaklığa ulaşılan özel fırınlarda eritilir.

Bir maddenin sıvı halden katı hale geçmesine denir kristalleşme.

Bir cismin kristalleşmesi için belirli bir sıcaklığa soğuması gerekir.

Genellikle gümüş veya alüminyum kullanılır, bu macunlar daha pahalıdır ancak daha iyi çalışırlar. En iyi kaliteler bile, genellikle elmas tozu veya kısa karbon lifleri içeren karbon bazlı macunlardır. Fiyatlarından dolayı, onları yalnızca özel olarak bulabilirsiniz, yalnızca ilk iki tür genellikle mağazalarda sunulur.

Bazı soğutucular fabrikada kuruludur, kendiniz uygularsanız, CPU'nun ortasındaki damlacık çok zengindir. Termal iletkenlik, belirli bir malzemedeki ısı transfer oranını gösteren soğutma bölgesi için kritik bir parametredir. Bu, soğutucuların pasif parçaları için önemlidir; bunlar, ısının işlemciden, fandan gelen havanın geniş alanlarda aktığı bireysel kanatçıklara hızlı bir şekilde çıkarılmasıyla ilgilidir. Her malzeme için termal iletkenlik hesaplanabilir, yani. bir tarafı diğerinden 1 kg daha yüksek olan 1 m kalınlığındaki bir levhadan geçen güç.

Bir maddenin kristalleştiği sıcaklığa denir. kristalleşme sıcaklığı.

Deneyler, maddelerin eridikleri aynı sıcaklıkta kristalleştiklerini göstermektedir. Vücudun tamamen katı halden sıvı hale geçmesi için sürekli bir enerji kaynağı gereklidir.

Özgül füzyon ve kristalleşme ısısı

Termal iletkenlikteki farkı kontrol edebilirsiniz çeşitli malzemeler kendi başına. Tahta veya kauçuğa dokunmak ayaz olmasa da, dizüstü bilgisayarda alüminyum bir yüzeye dokunursanız, ahşap veya kauçuk bir nesneyle aynı sıcaklıkta olsa bile çok daha soğuk olduğunu hissedersiniz. Alüminyumun ısıl iletkenliğinin ahşaba göre yaklaşık yüz katı olması nedeniyle, ısı elinizden aktarılır ve bu nedenle daha soğuk olur. Aksine, ahşap temas noktasında ısınır ve ellerin ısısı çok yavaş nüfuz eder.

Vücut ısıtıldığında ortalama sürat Moleküllerin hareketi artar, bu nedenle artar ve kinetik enerji ve sıcaklık. Sonuç olarak, moleküler titreşim aralığı artar. Vücut erime noktasına kadar ısıtıldığında, kristallerdeki parçacıkların düzenindeki düzen bozulur. Kristaller şeklini kaybeder, vücut erir.

Isıyı dağıttığımızda üç ana türü göz önünde bulundururuz: akış, kurşun ve radyasyon.

Bu nedenle alüminyum veya bakır en yaygın kullanılan pasif CPU soğutucusudur. Bu, soğutulmuş talaşlar tarafından ısının daha hızlı uzaklaştırılmasına ve bunların ayrı ayrı nervürler üzerinde dağılımına yol açar. Bakır aynı zamanda bir ısı borusu borusudur, esas olarak ısı dağıtma işlevi vardır ve pasif bir ısı emici ünitesine geçişi yine mümkün olduğu kadar güç aktarımı için uygundur. Alüminyum 237 W ∙ m -1 ∙ K -1 değeriyle biraz daha kötüdür, örneğin ısı, örneğin 429 W m -1 K -1 ile gümüş ve tercihen 895 W m -1 K -1 ile elmas.

Ne kadar ısının rapor edilmesi gerektiğini gösteren fiziksel bir miktar kristal gövde Erime noktasında tamamen katı halden sıvı hale geçecek şekilde 1 kg ağırlığa ne ad verilir? özgül füzyon ısısı.

Özgül füzyon ısısı /\ (lambda) ile gösterilir. Birimi 1 J/kg'dır.

Erime noktasında, bir maddenin iç enerjisi sıvı hal daha fazla içsel enerji katı haldeki maddenin kütlesi aynıdır. Bir madde katılaştığında, erimesi için harcanan aynı miktarda madde açığa çıkar.

Soğutma açısından bakıldığında, bir başka ilginç kavram da ısı kapasitesidir. Soğutucu söz konusu olduğunda, bunlar öncelikle iki parametredir. Tüm soğutucuyu yavaşlatırken işlemciden ısının hızlı bir şekilde alınması. İdeal özelliklere sahip bir malzeme mevcut değildir veya orantısız bir şekilde pahalı olacaktır, bu nedenle bakır ve alüminyumun bir kombinasyonu yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bakır, işlemci arayüzünü oluşturur ve ısı ondan hızlı bir şekilde çıkarılırken, alüminyum 2,3 kat termal kapasitesi ve hala iyi iletkenliği sayesinde yavaş yavaş ısınırken ısıyı kanatlara dağıtır. Termal güç, watt cinsinden üretilen termal enerji miktarıdır. Ancak bu, bir işlemcinin sağlayabileceği tam bir termal güç miktarı değildir. Pasif soğutucu blokları en önemli ve hem fabrika hem de hesaplama açısından karmaşık parçalardır, ancak modern işlemciler genellikle bu geçişi tahsis edecek bir fana sahip değildir ve bu nedenle ısınmasını önler.

Özgül füzyon ısısı: Q=/\*m.

Bir madde katılaştığında, her şey ters sırada gerçekleşir:

Soğutulmuş erimiş bir maddedeki ortalama kinetik enerji ve moleküllerin hızı azalır. Parçacıkların düzeni düzenli hale gelir - bir kristal oluşur.