LABORATORIYA ISHI №3
QATTIQ JISMNING SOLISHTIRMA ISSIQLIK SIG’IMINI
ANIQLASH
Ishning maqsadi: 1. Qattiq jismlarning solishtirma issiqlik sig’imlari
turlicha bo’lishini o’rganish. 2. Qattiq jismning solishtirma issiqlik sig’imi
uning
geometrik shakliga bog’liq emasligini o’rganish.
Kerakli asbob va qurilmalar: Kalorimetr, har xil geometrik shakldagi mis,
alyuminiy, po’lat, cho’yan, shisha jismlar. Menzurka, termometr. Sharnirli tarozi
yoki elektron tarozi, ip, sovuq va qaynoq suv, Mufel pechi.
Nazariy qism
Jismlar atomlardan tashkil topgan bo’lib bu zarralar bir- biri bilan nisbatan
ma’lum masofada kristall panjara tugunlarida joylashadi. Va ularning zich yoki
siyrak joylashuviga qarab mos ravishda jismlarning
zichliklari ham turlicha b
o’ladi. atomlari zich joylashgan kristallarning ham shakli murakkab bo’lishi bilan
birga ulardan tashkil topgan jismlarning zichliklari ham katta bo’ladi. bunda jism
zarralarining o’zaro tutinish kuchlari ham katta bo’ladi va ularning muvozanat
holatidan chiqarish uchun ko’proq energiya sarflash kerak bo’ladi.
Jismlar tashqaridan issiqlik energiyasi yutishi yoki qandaydir biror tashqi
ta’sir natijasida ichki energiyasi ortishi hisobiga isiydi. Natijada uning
temperaturasi ortadi aksincha jism soviganida atrof-
muhitga issiqlik energiyasi
chiqaradi va temperaturasi yo’qotilgan energiya qiymatiga teng miqdorda
pasayadi.
Demak moddaning ichki energiyasi tashqi ta’sir natijasida ortishi yoki
kamayishi mumkin. Bunday holat o’rinli bo’lganida moddalar bir-biriga issiqlik
uzatadi yoki ulardan issiqlik oladi. Bunday hodisa
issiqlik almashinuvi deb
yuritiladi.
Bir jismdan boshqa jismga ish bajarmasdan o’z-o’zidan issiqlik
energiyasining o’tishi issiqlik almashinuvi yoki issiqlik uzatish deyiladi.
Issiqlik uzatishga ichki energiya o’zgarishiga teng bo’lgan jism olgan yoki
yo’qotgan energiya issiqlik miqdori deb ataladi. Jismning massasi qancha kichik
bo’lsa shuncha kam issiqlik miqdori zarur bo’ladi. issiqlik miqdori SI o’lchov
birliklarida “Joul” da o’lchanadi. Texnik o’lchov sistemasida
issiqlik miqdori
koloriyada o’lchanadi. Koloriyadan Joulga qo’yilgan munosabat orqali o’tiladi:
1kal≡4,18 J 1kkal≡4,18kJ
Har xil massali bir xil jismlarning yoki bir xil massali jismlarni isitishda
turlicha miqdordagi issiqlik miqdori kerak bo’ladi. bir kilogram massali turli xil
jismlarni 1 kelvin isitish uchun turlicha miqdorda issiqlik energiyasi kerak bo’ladi.
1 kg moddaning temperaturasini 1 K ga orttirish uchun zarur bo’lgan issiqlik
miqdorini tasvirlovchi fizik kattalik shu moddaning solishtirma issiqlik sig’imi
deyiladi.
Solishtirma issiqlik sig’imi SI o’lchov birliklari sistemasida
1J/kg·K bilan
o’lchanadi. Yuqoridagi fikrlardan 1 kg temirning temperaturasini 1 K ga orttirish
uchun 460 J issiqlik kerak bo’lsa 20 kg uchun 9200
J issiqlik miqdori kerak
bo’lishi kelib chiqadi.
Jismlarni isitish uchun zarur bo’lgan yoki ular soviganida yo’qoladigan
issiqlik miqdori jismning massasi solishtirma isssiqlik sig’imi va temperaturalari
farqi bilan quyidagicha bog’lanadi:
Q=cm(T
2
-T
1
)
(1)
Bunda: Q jism olgan issiqlik miqdori. J m jism massasi, kg c jismning
solishtirma issiqlik sig’imi,
J/kg·K; ΔT=T
2
-T
1
oxirgi vaboshlang’ich
holatlardagi
temperaturalar farqi.
Moddalarning solishtirma issiqlik sig’imlari kilometr asbobi yordamida
anioqlanadi. Buning uchun kaloremetr quyilgan modda(suv)ning massalarini
o’lchash aniqligi yuqori bo’lgan tarozida tortib aniqlanadi.
Demak no’malum jismning issiqlik sig’imini (1) dan foydalanib ayrim
o’lchov natijalari asosida hisoblash mumkin ekan.
Buning uchun kalorimetr
massasi mk kalorimetrga qo’yilgan suvning massasi mc va temperaturasi
T
c
o’rganilayorgan qizdirilgan jismning temperaturasi T
j
va massasi
m hamda
aralashma temperaturasi T
m
deb belgilab olinadi. U holda (1) ifodani labaratoriya
ishini bajarish shartiga mos qyidagi shaklda yozish mumkin.
Q=c
J
m(T
J
-T
m
)
(2)
Bunda
c
J
o’rganilayotgan jismning solishtirma issiqlik si’gimi. Ma’lumki
kalorimetrga qizdirilgan qattiq jism tushirilganidan so’ng kalotimerga va undagi
suga issiqlikning uzatilishi muvozanat holati o’rnatilguncha davom etadi. Bunda
kalorimetr va
undagi suvning temperaturasi T
m
gacha ko’tariladi. Ularning olgan
issiqlik miqdori mos ravishda quyidagicha ifodalaniladi:
)
(
k
m
k
k
k
T
T
m
c
Q
va
)
(
c
c
c
c
c
T
T
m
c
Q
(3)
Energiyaning saqlanish va aylanish qonunidan kelib chiqib o’rganilayotgan
moddaning solishtirma issiqlik sig’imini yuqoridagilar bilan
)
)(
(
k
m
c
c
k
k
j
T
T
m
c
m
c
c
/
)
(
m
c
T
T
m
(4)
shaklda ifodalash mumkin.
