जहां कम विशिष्ट ताप क्षमता वाले पदार्थों का उपयोग किया जाता है। हम भौतिकी को याद करते हैं - पानी की गर्मी क्षमता क्या है

लंबाई और दूरी कनवर्टर मास कन्वर्टर थोक ठोस और खाद्य मात्रा कनवर्टर क्षेत्र कनवर्टर वॉल्यूम और यूनिट कनवर्टर in व्यंजनोंतापमान परिवर्तक दबाव, तनाव, यंग का मापांक परिवर्तक ऊर्जा और कार्य परिवर्तक शक्ति परिवर्तक बल कनवर्टर समय परिवर्तक रैखिक वेग कनवर्टर फ्लैट कोण थर्मल दक्षता और ईंधन अर्थव्यवस्था कनवर्टर संख्या से विभिन्न प्रणालियाँकैलकुलस सूचना की मात्रा के माप की इकाइयों का कनवर्टर विनिमय दर आकार महिलाओं के वस्त्रऔर जूते पुरुषों के कपड़ों और जूतों के आकार पुरुषों के कपड़ों और जूतों के आकार कोणीय वेग और घूर्णी गति कनवर्टर त्वरण कनवर्टर कोणीय त्वरण कनवर्टर घनत्व कनवर्टर विशिष्ट मात्रा कनवर्टर जड़ता कनवर्टर का क्षण बल कनवर्टर का क्षण टोक़ कनवर्टर दहन की विशिष्ट गर्मी (द्रव्यमान द्वारा) कनवर्टर का ऊर्जा घनत्व और ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी (द्रव्यमान द्वारा) मात्रा) तापमान अंतर कनवर्टर थर्मल विस्तार गुणांक कनवर्टर थर्मल प्रतिरोध कनवर्टर थर्मल चालकता कनवर्टर विशिष्ट गर्मी कनवर्टर ऊर्जा एक्सपोजर और दीप्तिमान बिजली कनवर्टर घनत्व कनवर्टर ऊष्मा का बहावहीट ट्रांसफर गुणांक कनवर्टर वॉल्यूम फ्लो कन्वर्टर कनवर्टर जन प्रवाहमोलर फ्लो रेट कन्वर्टर मास फ्लक्स डेंसिटी कन्वर्टर मोलर कंसंट्रेशन कन्वर्टर सॉल्यूशन कन्वर्टर में मास कंसंट्रेशन डायनेमिक (एब्सोल्यूट) विस्कोसिटी कन्वर्टर काइनेमेटिक चिपचिपाहट कन्वर्टर भूतल टेंशन कन्वर्टर वाष्प पारगम्यता कन्वर्टर वाष्प पारगम्यता और वाष्प ट्रांसफर वेलोसिटी कन्वर्टर साउंड लेवल कन्वर्टर माइक्रोफोन सेंसिटिविटी कन्वर्टर साउंड प्रेशर लेवल (एसपीएल) कनवर्टर स्तर कनवर्टर चयन योग्य संदर्भ दबाव के साथ ध्वनि दबाव चमक कनवर्टर चमकदार तीव्रता कनवर्टर रोशनी कनवर्टर कंप्यूटर ग्राफिक्स रिज़ॉल्यूशन कनवर्टर आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य कनवर्टर डायोप्टर में ऑप्टिकल पावर और फोकल लम्बाईडायोप्टर और लेंस आवर्धन (×) कनवर्टर में शक्ति आवेशरैखिक चार्ज घनत्व कनवर्टर कनवर्टर सतह घनत्वचार्ज बल्क चार्ज डेंसिटी कन्वर्टर कन्वर्टर विद्युत प्रवाहलीनियर करंट डेंसिटी कन्वर्टर सरफेस करंट डेंसिटी कन्वर्टर वोल्टेज कन्वर्टर विद्युत क्षेत्रइलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित और वोल्टेज कनवर्टर कनवर्टर विद्युतीय प्रतिरोधविद्युत प्रतिरोधकता कनवर्टर कनवर्टर इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटीविद्युत चालकता कनवर्टर समाई अधिष्ठापन कनवर्टर डीबीएम (डीबीएम या डीबीएम), डीबीवी (डीबीवी), वाट, आदि में यूएस वायर गेज कनवर्टर स्तर। इकाइयां मैग्नेटोमोटिव फोर्स कन्वर्टर स्ट्रेंथ कन्वर्टर चुंबकीय क्षेत्रकनवर्टर चुंबकीय प्रवाहचुंबकीय प्रेरण कनवर्टर विकिरण। आयनकारी विकिरण अवशोषित खुराक दर परिवर्तक रेडियोधर्मिता। रेडियोधर्मी क्षय परिवर्तक विकिरण। एक्सपोजर डोस कन्वर्टर रेडिएशन। अवशोषित खुराक कनवर्टर दशमलव उपसर्ग कनवर्टर डेटा ट्रांसफर टाइपोग्राफिक और इमेजिंग यूनिट कनवर्टर टिम्बर वॉल्यूम यूनिट कनवर्टर गणना अणु भार आवधिक प्रणाली रासायनिक तत्वडी. आई. मेंडेलीव

आरंभिक मूल्य

परिवर्तित मूल्य

जूल प्रति किलोग्राम प्रति केल्विन जूल प्रति किलोग्राम प्रति डिग्री सेल्सियस जूल प्रति ग्राम प्रति डिग्री सेल्सियस किलोजूल प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम प्रति डिग्री सेल्सियस कैलोरी (आईटी) प्रति ग्राम प्रति डिग्री सेल्सियस कैलोरी (आईटी) प्रति ग्राम प्रति डिग्री फ़ारेनहाइट कैलोरी ( thr. ) प्रति ग्राम प्रति डिग्री सेल्सियस किलोकैलोरी (वें।) प्रति किलो प्रति डिग्री सेल्सियस कैलोरी (वें।) प्रति किलो प्रति डिग्री सेल्सियस किलोकैलोरी (वें।) प्रति किलो प्रति किलो कैलोरी (थ।) प्रति किलो प्रति केल्विन किलोग्राम प्रति केल्विन पाउंड-बल फुट प्रति पाउंड प्रति डिग्री रैंकिन बीटीयू (थ) प्रति पाउंड प्रति डिग्री फ़ारेनहाइट बीटीयू (थ) प्रति पाउंड प्रति डिग्री बीटीयू (थ) प्रति पाउंड प्रति डिग्री रैंकिन बीटीयू (थ) प्रति पाउंड प्रति डिग्री रैंकिन बीटीयू (आईटी) प्रति पाउंड प्रति डिग्री सी सेंटीग्रेड गर्म इकाइयों प्रति पाउंड प्रति °C

विशिष्ट ताप क्षमता के बारे में अधिक जानकारी

सामान्य जानकारी

अणु ऊष्मा के प्रभाव में गति करते हैं - इस गति को कहते हैं आणविक प्रसार. किसी पदार्थ का तापमान जितना अधिक होता है, अणु उतनी ही तेजी से चलते हैं और अधिक तीव्र प्रसार होता है। अणुओं की गति न केवल तापमान से प्रभावित होती है, बल्कि दबाव, किसी पदार्थ की चिपचिपाहट और उसकी सांद्रता, प्रसार प्रतिरोध, अणुओं द्वारा उनके आंदोलनों के दौरान यात्रा करने की दूरी और उनके द्रव्यमान से भी प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, यदि हम तुलना करें कि पानी और शहद में प्रसार प्रक्रिया कैसे होती है, जब चिपचिपाहट को छोड़कर अन्य सभी चर समान होते हैं, तो यह स्पष्ट है कि पानी में अणु शहद की तुलना में तेजी से आगे बढ़ते हैं और फैलते हैं, क्योंकि शहद में एक उच्च चिपचिपापन।

अणुओं को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और जितनी तेज़ी से वे चलते हैं, उतनी ही अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। गर्मी इस मामले में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकारों में से एक है। अर्थात् यदि किसी पदार्थ में एक निश्चित तापमान बना रहता है, तो अणु गति करेंगे, और यदि तापमान बढ़ा दिया जाए, तो गति तेज हो जाएगी। ऊष्मा के रूप में ऊर्जा ईंधन जलाने से प्राप्त होती है, उदाहरण के लिए प्राकृतिक गैस, कोयला, या लकड़ी। यदि कई पदार्थों को समान मात्रा में ऊर्जा का उपयोग करके गर्म किया जाता है, तो अधिक तीव्र प्रसार के कारण कुछ पदार्थों के दूसरों की तुलना में तेजी से गर्म होने की संभावना होती है। ऊष्मा धारिता और विशिष्ट ऊष्मा धारिता पदार्थों के इन गुणों का ही वर्णन करती है।

विशिष्ट तापयह निर्धारित करता है कि किसी निश्चित द्रव्यमान के किसी पिंड या पदार्थ के तापमान को एक निश्चित मात्रा में बदलने के लिए कितनी ऊर्जा (अर्थात ऊष्मा) की आवश्यकता होती है। यह संपत्ति से अलग है ताप क्षमता, जो पूरे शरीर या पदार्थ के तापमान को एक निश्चित तापमान में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करता है। विशिष्ट ताप क्षमता के विपरीत, ताप क्षमता की गणना, द्रव्यमान को ध्यान में नहीं रखती है। ऊष्मा क्षमता और विशिष्ट ऊष्मा क्षमता की गणना केवल स्थिर अवस्था में पदार्थों और निकायों के लिए की जाती है, उदाहरण के लिए, ठोस पदार्थों के लिए। यह लेख इन दोनों अवधारणाओं पर चर्चा करता है, क्योंकि वे परस्पर जुड़े हुए हैं।

सामग्री और पदार्थों की गर्मी क्षमता और विशिष्ट ताप क्षमता

धातुओं

धातुओं में बहुत मजबूत आणविक संरचना होती है, क्योंकि धातुओं और अन्य ठोस पदार्थों में अणुओं के बीच की दूरी तरल पदार्थ और गैसों की तुलना में बहुत कम होती है। इसके कारण, अणु केवल बहुत छोटी दूरी पर ही चल सकते हैं, और तदनुसार, उन्हें तरल और गैसों के अणुओं की तुलना में अधिक गति से स्थानांतरित करने के लिए बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस गुण के कारण इनकी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता कम होती है। इसका मतलब है कि धातु का तापमान बढ़ाना बहुत आसान है।

पानी

दूसरी ओर, पानी में अन्य तरल पदार्थों की तुलना में बहुत अधिक विशिष्ट ऊष्मा क्षमता होती है, इसलिए उन पदार्थों की तुलना में जिनकी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता कम होती है, पानी के एक इकाई द्रव्यमान को एक डिग्री तक गर्म करने में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है। पानी के अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच मजबूत बंधनों के कारण पानी में उच्च ताप क्षमता होती है।

जल पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों और पौधों के मुख्य घटकों में से एक है, इसलिए इसकी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता हमारे ग्रह पर जीवन के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। पानी की उच्च विशिष्ट ऊष्मा क्षमता के कारण, पौधों में द्रव का तापमान और जानवरों के शरीर में गुहा द्रव का तापमान बहुत ठंडे या बहुत गर्म दिनों में भी बहुत कम बदलता है।

पानी जानवरों और पौधों दोनों में और पूरी पृथ्वी की सतह पर थर्मल शासन को बनाए रखने के लिए एक प्रणाली प्रदान करता है। हमारे ग्रह का एक बड़ा हिस्सा पानी से ढका हुआ है, इसलिए यह पानी ही है जो मौसम और जलवायु को नियंत्रित करने में एक बड़ी भूमिका निभाता है। भी साथ बड़ी संख्या मेंपृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण के प्रभाव से आने वाली गर्मी, महासागरों, समुद्रों और अन्य जल निकायों में पानी का तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है, और परिवेश का तापमानभी धीरे-धीरे बदलता है। दूसरी ओर, सौर विकिरण से गर्मी की तीव्रता के तापमान पर प्रभाव उन ग्रहों पर अधिक होता है जहां पानी से ढकी कोई बड़ी सतह नहीं होती है, जैसे कि पृथ्वी, या पृथ्वी के उन क्षेत्रों में जहां पानी की कमी होती है। दिन और रात के तापमान के अंतर को देखते हुए यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। इसलिए, उदाहरण के लिए, समुद्र के पास, दिन और रात के तापमान के बीच का अंतर छोटा है, लेकिन रेगिस्तान में यह बहुत बड़ा है।

पानी की उच्च ताप क्षमता का अर्थ यह भी है कि पानी न केवल धीरे-धीरे गर्म होता है, बल्कि धीरे-धीरे ठंडा भी होता है। इस गुण के कारण, पानी का उपयोग अक्सर प्रशीतक के रूप में, यानी शीतलक के रूप में किया जाता है। साथ ही इसकी कम कीमत के कारण पानी का उपयोग फायदेमंद होता है। ठंडी जलवायु वाले देशों में गर्म पानीहीटिंग के लिए पाइप में घूमता है। एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ मिश्रित, इसका उपयोग कार रेडिएटर्स में इंजन को ठंडा करने के लिए किया जाता है। ऐसे तरल पदार्थ को एंटीफ्ीज़ कहा जाता है। एथिलीन ग्लाइकॉल की ऊष्मा क्षमता पानी की ताप क्षमता से कम होती है, इसलिए ऐसे मिश्रण की ऊष्मा क्षमता भी कम होती है, जिसका अर्थ है कि एंटीफ्ीज़ वाले शीतलन प्रणाली की दक्षता भी पानी वाले सिस्टम की तुलना में कम होती है। लेकिन इसके साथ रहना होगा, क्योंकि एथिलीन ग्लाइकॉल सर्दियों में पानी को जमने नहीं देता है और कार के कूलिंग सिस्टम के चैनलों को नुकसान पहुंचाता है। ठंडी जलवायु के लिए डिज़ाइन किए गए कूलेंट में अधिक एथिलीन ग्लाइकॉल मिलाया जाता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में गर्मी क्षमता

अन्य चीजें समान होने के कारण, सामग्रियों की ऊष्मा क्षमता यह निर्धारित करती है कि वे कितनी जल्दी गर्म होते हैं। ऊष्मा क्षमता जितनी अधिक होगी, इस सामग्री को गर्म करने के लिए उतनी ही अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी। अर्थात्, यदि अलग-अलग ताप क्षमता वाले दो पदार्थों को समान मात्रा में ऊष्मा के साथ और समान परिस्थितियों में गर्म किया जाता है, तो कम ऊष्मा क्षमता वाला पदार्थ तेजी से गर्म होगा। उच्च ताप क्षमता वाली सामग्री, इसके विपरीत, गर्म हो जाती है और गर्मी को वापस दे देती है वातावरणऔर धीमा।

रसोई के बर्तन और बर्तन

अक्सर, हम व्यंजन और रसोई के बर्तनों के लिए सामग्री उनकी गर्मी क्षमता के आधार पर चुनते हैं। यह मुख्य रूप से उन वस्तुओं पर लागू होता है जो गर्मी के सीधे संपर्क में होती हैं, जैसे बर्तन, प्लेट, बेकिंग डिश और अन्य समान बर्तन। उदाहरण के लिए, बर्तन और धूपदान के लिए, कम ताप क्षमता वाली सामग्री, जैसे धातु, का उपयोग करना बेहतर होता है। यह गर्मी को हीटर से बर्तन के माध्यम से भोजन में अधिक आसानी से और तेज़ी से स्थानांतरित करने में मदद करता है और खाना पकाने की प्रक्रिया को गति देता है।

दूसरी ओर, चूंकि उच्च ताप क्षमता वाली सामग्री लंबे समय तक गर्मी बरकरार रखती है, इसलिए वे इन्सुलेशन के लिए उपयोग करने के लिए अच्छे होते हैं, अर्थात, जब उत्पादों की गर्मी को बनाए रखना और इसे पर्यावरण में भागने से रोकना आवश्यक हो या , इसके विपरीत, कमरे की गर्मी को गर्म होने से रोकने के लिए। ठंडा उत्पाद. सबसे अधिक बार, ऐसी सामग्री का उपयोग प्लेटों और कपों के लिए किया जाता है जिसमें गर्म या, इसके विपरीत, बहुत ठंडा भोजन और पेय परोसा जाता है। वे न केवल उत्पाद के तापमान को बनाए रखने में मदद करते हैं, बल्कि लोगों को जलने से भी रोकते हैं। सिरेमिक और विस्तारित पॉलीस्टाइनिन से बने व्यंजन - अच्छे उदाहरणऐसी सामग्री का उपयोग।

गर्मी इन्सुलेट भोजन

कई कारकों के आधार पर, जैसे उत्पादों में पानी और वसा की सामग्री, उनकी गर्मी क्षमता और विशिष्ट गर्मी क्षमता भिन्न हो सकती है। खाना पकाने में, खाद्य पदार्थों की गर्मी क्षमता का ज्ञान इन्सुलेशन के लिए कुछ खाद्य पदार्थों का उपयोग करना संभव बनाता है। यदि आप अन्य खाद्य पदार्थों को इन्सुलेट उत्पादों के साथ कवर करते हैं, तो वे इस भोजन को अपने नीचे अधिक समय तक गर्म रखने में मदद करेंगे। यदि इन गर्मी-इन्सुलेट उत्पादों के तहत व्यंजन में उच्च ताप क्षमता होती है, तो वे धीरे-धीरे पर्यावरण में गर्मी छोड़ते हैं। जब वे अच्छी तरह से गर्म हो जाते हैं, तो वे गर्मी और पानी को और भी धीरे-धीरे खो देते हैं, शीर्ष पर इन्सुलेट उत्पादों के लिए धन्यवाद। इसलिए, वे अधिक समय तक गर्म रहते हैं।

थर्मल इंसुलेटिंग उत्पाद का एक उदाहरण पनीर है, विशेष रूप से पिज्जा और इसी तरह के अन्य व्यंजनों पर। जब तक यह पिघलता है, तब तक यह जल वाष्प को गुजरने देता है, जिससे नीचे का भोजन जल्दी से ठंडा हो जाता है, क्योंकि इसमें मौजूद पानी वाष्पित हो जाता है और ऐसा करने में इसमें शामिल भोजन को ठंडा कर देता है। पिघला हुआ पनीर डिश की सतह को कवर करता है और नीचे के भोजन को इन्सुलेट करता है। अक्सर पनीर के नीचे उच्च पानी की मात्रा वाले खाद्य पदार्थ होते हैं, जैसे सॉस और सब्जियां। इस वजह से, उनके पास उच्च ताप क्षमता होती है और वे लंबे समय तक गर्म रहते हैं, खासकर क्योंकि वे पिघले हुए पनीर के नीचे होते हैं, जो बाहर से जल वाष्प नहीं छोड़ते हैं। इसलिए ओवन से निकला पिज्जा इतना गर्म होता है कि आप आसानी से सॉस या सब्जियों से खुद को जला सकते हैं, भले ही किनारों के आसपास का आटा ठंडा हो गया हो। पनीर के नीचे पिज्जा की सतह लंबे समय तक ठंडी नहीं होती है, जिससे पिज्जा को आपके घर में अच्छी तरह से इंसुलेटेड थर्मल बैग में पहुंचाना संभव हो जाता है।

कुछ व्यंजन सॉस का उपयोग उसी तरह करते हैं जैसे पनीर नीचे के भोजन को इन्सुलेट करने के लिए करता है। कैसे अधिक सामग्रीसॉस में वसा, बेहतर यह उत्पादों को अलग करता है - इस मामले में मक्खन या क्रीम पर आधारित सॉस विशेष रूप से अच्छे होते हैं। यह फिर से इस तथ्य के कारण है कि वसा पानी के वाष्पीकरण को रोकता है और इसलिए, वाष्पीकरण के लिए आवश्यक गर्मी को दूर करता है।

खाना पकाने में, सामग्री जो भोजन के लिए उपयुक्त नहीं हैं, कभी-कभी थर्मल इन्सुलेशन के लिए भी उपयोग की जाती हैं। मध्य अमेरिका, फिलीपींस, भारत, थाईलैंड, वियतनाम और कई अन्य देशों में रसोइया अक्सर इस उद्देश्य के लिए केले के पत्तों का उपयोग करते हैं। उन्हें न केवल बगीचे में एकत्र किया जा सकता है, बल्कि एक स्टोर या बाजार में भी खरीदा जा सकता है - उन्हें इस उद्देश्य के लिए उन देशों में आयात किया जाता है जहां केले नहीं उगाए जाते हैं। कभी-कभी एल्यूमीनियम पन्नी का उपयोग इन्सुलेशन उद्देश्यों के लिए किया जाता है। यह न केवल पानी को वाष्पित होने से रोकता है, बल्कि यह विकिरण के रूप में गर्मी हस्तांतरण को रोककर गर्मी को अंदर रखने में भी मदद करता है। यदि आप पकाते समय पंख और पक्षी के अन्य उभरे हुए हिस्सों को पन्नी में लपेटते हैं, तो पन्नी उन्हें गर्म करने और जलने से रोकेगी।

भोजन पकाना

उच्च वसा वाले खाद्य पदार्थ, जैसे पनीर, में कम गर्मी क्षमता होती है। वे उच्च ताप क्षमता वाले उत्पादों की तुलना में कम ऊर्जा के साथ अधिक गर्म होते हैं और माइलर्ड प्रतिक्रिया होने के लिए पर्याप्त तापमान तक पहुंचते हैं। माइलार्ड प्रतिक्रिया है रासायनिक प्रतिक्रिया, जो शर्करा और अमीनो एसिड के बीच होता है, और स्वाद को बदल देता है और उपस्थितिउत्पाद। खाना पकाने के कुछ तरीकों में यह प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण है, जैसे कि रोटी पकाना और हलवाई की दुकानआटे से, ओवन में बेकिंग उत्पादों के साथ-साथ तलने के लिए भी। भोजन के तापमान को उस तापमान तक बढ़ाने के लिए जिस पर यह प्रतिक्रिया होती है, खाना पकाने में उच्च वसा वाले खाद्य पदार्थों का उपयोग किया जाता है।

खाना पकाने में चीनी

चीनी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता वसा की तुलना में भी कम होती है। चूंकि चीनी पानी के क्वथनांक से अधिक तापमान तक जल्दी गर्म हो जाती है, इसलिए रसोई में इसके साथ काम करने के लिए सुरक्षा सावधानियों की आवश्यकता होती है, खासकर कारमेल या मिठाई बनाते समय। चीनी को पिघलाते समय अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए ताकि इसे नंगे त्वचा पर फैलने से रोका जा सके, क्योंकि चीनी का तापमान 175 डिग्री सेल्सियस (350 डिग्री फारेनहाइट) तक पहुंच जाता है और पिघली हुई चीनी से जलन बहुत गंभीर होगी। कुछ मामलों में चीनी की स्थिरता की जांच करना आवश्यक है, लेकिन चीनी को गर्म होने पर इसे नंगे हाथों से कभी नहीं करना चाहिए। अक्सर लोग भूल जाते हैं कि चीनी कितनी जल्दी और कितनी गर्म हो सकती है, जिससे वे जल जाते हैं। पिघली हुई चीनी किस लिए है, इस पर निर्भर करते हुए, इसकी स्थिरता और तापमान का उपयोग करके जाँच की जा सकती है ठंडा पानीजैसा नीचे लिखा है।

चीनी और चाशनी के गुण उस तापमान पर निर्भर करते हैं जिस पर इसे पकाया जाता है। गर्म चीनी की चाशनी पतली हो सकती है, जैसे सबसे पतला शहद, गाढ़ा, या कहीं पतला और गाढ़ा के बीच में। मिठाई, कारमेल और मीठे सॉस के लिए व्यंजन आमतौर पर न केवल उस तापमान को निर्दिष्ट करते हैं जिस पर चीनी या सिरप को गर्म किया जाना चाहिए, बल्कि चीनी की कठोरता चरण, जैसे "सॉफ्ट बॉल" चरण या "हार्ड बॉल" चरण। प्रत्येक चरण का नाम चीनी की संगति से मेल खाता है। स्थिरता निर्धारित करने के लिए, कन्फेक्शनर सिरप की कुछ बूंदों को बर्फ के पानी में गिराता है, उन्हें ठंडा करता है। उसके बाद, स्पर्श द्वारा स्थिरता की जांच की जाती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि ठंडा चाशनी गाढ़ी हो जाती है, लेकिन सख्त नहीं होती है, लेकिन नरम रहती है और आप इससे एक गेंद बना सकते हैं, तो यह माना जाता है कि चाशनी "सॉफ्ट बॉल" अवस्था में है। यदि जमे हुए सिरप का आकार बहुत कठिन है, लेकिन फिर भी इसे हाथ से बदला जा सकता है, तो यह "हार्ड बॉल" अवस्था में है। हलवाई अक्सर एक खाद्य थर्मामीटर का उपयोग करते हैं और हाथ से चीनी की स्थिरता की जांच भी करते हैं।

खाद्य सुरक्षा

खाद्य पदार्थों की गर्मी क्षमता को जानकर, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि तापमान तक पहुंचने के लिए उन्हें कितने समय तक ठंडा या गर्म करने की आवश्यकता होती है, जिस पर वे खराब नहीं होंगे और जिस पर शरीर के लिए हानिकारक बैक्टीरिया मर जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक निश्चित तापमान तक पहुंचने के लिए, उच्च ताप क्षमता वाले खाद्य पदार्थ कम ताप क्षमता वाले खाद्य पदार्थों की तुलना में ठंडा या गर्म होने में अधिक समय लेते हैं। यानी किसी व्यंजन को पकाने की अवधि इस बात पर निर्भर करती है कि उसमें कौन से उत्पाद शामिल हैं, और यह भी कि उसमें से पानी कितनी जल्दी वाष्पित हो जाता है। वाष्पीकरण महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अक्सर, किसी डिश या उसमें मौजूद भोजन के तापमान की जांच के लिए फ़ूड थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है। मछली, मांस और मुर्गी की तैयारी के दौरान इसका उपयोग करना विशेष रूप से सुविधाजनक है।

माइक्रोवेव

माइक्रोवेव ओवन में भोजन को कितनी कुशलता से गर्म किया जाता है, यह अन्य कारकों के अलावा, भोजन की विशिष्ट गर्मी पर निर्भर करता है। माइक्रोवेव विकिरणमाइक्रोवेव ओवन मैग्नेट्रोन द्वारा निर्मित, पानी, वसा और कुछ अन्य पदार्थों के अणुओं को तेजी से आगे बढ़ने का कारण बनता है, जिससे भोजन गर्म हो जाता है। वसा के अणुओं को उनकी कम गर्मी क्षमता के कारण स्थानांतरित करना आसान होता है, और इसलिए वसायुक्त खाद्य पदार्थों को बहुत अधिक पानी वाले खाद्य पदार्थों की तुलना में उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है। तापमान इतना अधिक हो सकता है कि यह माइलर्ड प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त हो। उच्च जल सामग्री वाले उत्पाद पानी की उच्च ताप क्षमता के कारण ऐसे तापमान तक नहीं पहुंचते हैं, और इसलिए उनमें माइलर्ड प्रतिक्रिया नहीं होती है।

माइक्रोवेव वसा द्वारा पहुंचा गया उच्च तापमान बेकन जैसे कुछ खाद्य पदार्थों को पका सकता है, लेकिन उपयोग किए जाने पर ये तापमान खतरनाक हो सकते हैं। माइक्रोवेव ओवन्स, खासकर यदि आप निर्देश पुस्तिका में वर्णित ओवन का उपयोग करने के नियमों का पालन नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, ओवन में वसायुक्त खाद्य पदार्थों को गर्म या पकाते समय, आपको उपयोग नहीं करना चाहिए प्लास्टिक के बर्तन, चूंकि माइक्रोवेव करने योग्य व्यंजन भी वसा तक पहुंचने वाले तापमान के लिए डिज़ाइन नहीं किए जाते हैं। इसके अलावा, यह मत भूलो कि वसायुक्त खाद्य पदार्थ बहुत गर्म होते हैं, और उन्हें ध्यान से खाएं ताकि खुद को जला न सकें।

रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की विशिष्ट ताप क्षमता

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05.04.2019, 01:42

विशिष्ट ताप

ऊष्मा क्षमता किसी पिंड द्वारा 1 डिग्री गर्म करने पर अवशोषित ऊष्मा की मात्रा है।

किसी पिंड की ऊष्मा क्षमता को बड़े अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है लैटिन अक्षर साथ।

किसी पिंड की ऊष्मा क्षमता क्या निर्धारित करती है? सबसे पहले, इसके द्रव्यमान से। यह स्पष्ट है कि हीटिंग, उदाहरण के लिए, 1 किलोग्राम पानी को 200 ग्राम गर्म करने की तुलना में अधिक गर्मी की आवश्यकता होगी।

किस तरह के पदार्थ के बारे में? आइए एक प्रयोग करते हैं। आइए दो समान बर्तन लें और उनमें से एक में 400 ग्राम वजन का पानी डालें, और दूसरे में 400 ग्राम का वनस्पति तेल डालें, हम उन्हें समान बर्नर की मदद से गर्म करना शुरू करेंगे। थर्मामीटर की रीडिंग देखने से हम देखेंगे कि तेल तेजी से गर्म होता है। पानी और तेल को समान तापमान पर गर्म करने के लिए पानी को अधिक देर तक गर्म करना चाहिए। लेकिन जितनी देर हम पानी को गर्म करते हैं, उतनी ही अधिक गर्मी उसे बर्नर से प्राप्त होती है।

इस प्रकार, समान द्रव्यमान को गर्म करने के लिए विभिन्न पदार्थएक ही तापमान के लिए अलग-अलग मात्रा में ऊष्मा की आवश्यकता होती है। किसी पिंड को गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा और फलस्वरूप, इसकी ऊष्मा क्षमता इस बात पर निर्भर करती है कि यह शरीर किस प्रकार के पदार्थ से बना है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, 1 किलो के द्रव्यमान के साथ पानी के तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि करने के लिए, 4200 जे के बराबर गर्मी की मात्रा की आवश्यकता होती है, और उसी द्रव्यमान को 1 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने की आवश्यकता होती है। सूरजमुखी का तेल 1700 J के बराबर ऊष्मा की मात्रा की आवश्यकता होती है।

किसी पदार्थ के 1 किग्रा को 1°C तक गर्म करने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है, यह दर्शाने वाली भौतिक मात्रा कहलाती है विशिष्ट तापयह पदार्थ।

प्रत्येक पदार्थ की अपनी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता होती है, जिसे लैटिन अक्षर c द्वारा दर्शाया जाता है और इसे जूल प्रति किलोग्राम-डिग्री (J / (kg K)) में मापा जाता है।

अलग-अलग समुच्चय अवस्थाओं (ठोस, तरल और गैसीय) में एक ही पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता 4200 . हैजम्मू/(किलो कश्मीर) , और बर्फ की विशिष्ट ताप क्षमताजम्मू/(किलो कश्मीर) ; ठोस अवस्था में एल्यूमीनियम की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता 920 . होती हैजे / (किलो के), और तरल में - जे / (किलो के)।

ध्यान दें कि पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता बहुत अधिक होती है। इसलिए, समुद्रों और महासागरों में पानी, गर्मियों में गर्म होकर, हवा से बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित करता है। इसके कारण, उन स्थानों में जो पानी के बड़े निकायों के पास स्थित हैं, ग्रीष्मकाल उतना गर्म नहीं होता जितना कि पानी से दूर स्थानों पर होता है।


ठोस पदार्थों की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता

तालिका 0 से 10 डिग्री सेल्सियस (यदि कोई अन्य तापमान इंगित नहीं किया गया है) के तापमान में पदार्थों की विशिष्ट ताप क्षमता का औसत मान दिखाती है।

सत्व विशिष्ट ताप क्षमता, kJ/(kg K)
ठोस नाइट्रोजन (t=-250 . पर)डिग्री सेल्सियस) 0,46
कंक्रीट (t=20 °С पर) 0,88
कागज (t=20 °С पर) 1,50
ठोस हवा (t=-193 °C पर) 2,0
सीसा
0,75
ओक पेड़
2,40
ट्री पाइन, स्प्रूस
2,70
काला नमक
0,92
एक चट्टान
0,84
ईंट (t=0 °С पर) 0,88


तरल पदार्थों की विशिष्ट ताप क्षमता

सत्व तापमान, डिग्री सेल्सियस
गैसोलीन (बी -70)
20
2,05
पानी
1-100
4,19
ग्लिसरॉल
0-100
2,43
मिटटी तेल 0-100
2,09
मशीन का तेल
0-100
1,67
सूरजमुखी का तेल
20
1,76
शहद
20
2,43
दूध
20
3,94
तेल 0-100
1,67-2,09
बुध
0-300
0,138
शराब
20
2,47
ईथर
18
3,34

धातुओं और मिश्र धातुओं की विशिष्ट ताप क्षमता

सत्व तापमान, डिग्री सेल्सियस विशिष्ट ताप क्षमता, kजम्मू/(किलो कश्मीर)
अल्युमीनियम
0-200
0,92
टंगस्टन
0-1600
0,15
लोहा
0-100
0,46
लोहा
0-500
0,54
सोना
0-500
0,13
इरिडियम
0-1000
0,15
मैगनीशियम
0-500
1,10
ताँबा
0-500
0,40
निकल
0-300
0,50
टिन
0-200
0,23
प्लैटिनम
0-500
0,14
नेतृत्व करना
0-300
0,14
चाँदी
0-500
0,25
इस्पात
50-300
0,50
जस्ता
0-300
0,40
कच्चा लोहा
0-200
0,54

पिघली हुई धातुओं और तरलीकृत मिश्र धातुओं की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता

सत्व तापमान, डिग्री सेल्सियस विशिष्ट ताप क्षमता, के जे / (किलो के)
नाइट्रोजन
-200,4
2,01
अल्युमीनियम
660-1000
1,09
हाइड्रोजन
-257,4
7,41
वायु
-193,0
1,97
हीलियम
-269,0
4,19
सोना
1065-1300
0,14
ऑक्सीजन
-200,3
1,63
सोडियम
100
1,34
टिन
250
0,25
नेतृत्व करना
327
0,16
चाँदी
960-1300
0,29

गैसों और वाष्पों की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता

सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर

सत्व तापमान, डिग्री सेल्सियस विशिष्ट ताप क्षमता, के जे / (किलो के)
नाइट्रोजन
0-200
1,0
हाइड्रोजन
0-200
14,2
भाप
100-500
2,0
वायु
0-400
1,0
हीलियम
0-600
5,2
ऑक्सीजन
20-440
0,92
कार्बन मोनोऑक्साइड (द्वितीय)
26-200
1,0
कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) 0-600
1,0
शराब वाष्प
40-100
1,2
क्लोरीन
13-200
0,50

ऊष्मा क्षमता, ताप के दौरान कुछ मात्रा में ऊष्मा को अवशोषित करने या ठंडा होने पर इसे दूर करने की क्षमता है। किसी पिंड की उष्मा धारिता, किसी पिंड को उसके तापमान संकेतकों में तदनुरूपी वृद्धि के साथ प्राप्त होने वाली उष्मा की अनंत मात्रा का अनुपात है। मान को J/K में मापा जाता है। व्यवहार में, थोड़ा अलग मूल्य का उपयोग किया जाता है - विशिष्ट ताप क्षमता।

परिभाषा

विशिष्ट ताप क्षमता का क्या अर्थ है? यह किसी पदार्थ की एकल मात्रा से संबंधित मात्रा है। तदनुसार, किसी पदार्थ की मात्रा को घन मीटर, किलोग्राम या मोल में भी मापा जा सकता है। यह किस पर निर्भर करता है? भौतिकी में, ताप क्षमता सीधे निर्भर करती है कि यह किस मात्रात्मक इकाई को संदर्भित करता है, जिसका अर्थ है कि वे दाढ़, द्रव्यमान और वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता के बीच अंतर करते हैं। निर्माण उद्योग में, आप दाढ़ माप के साथ नहीं मिलेंगे, बल्कि दूसरों के साथ - हर समय।

विशिष्ट ताप क्षमता को क्या प्रभावित करता है?

आप जानते हैं कि गर्मी क्षमता क्या है, लेकिन संकेतक को कौन से मान प्रभावित करते हैं यह अभी तक स्पष्ट नहीं है। विशिष्ट ऊष्मा का मान कई घटकों से सीधे प्रभावित होता है: पदार्थ का तापमान, दबाव और अन्य ऊष्मागतिकीय विशेषताएँ।

जैसे-जैसे उत्पाद का तापमान बढ़ता है, इसकी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता बढ़ती है, हालांकि, इस निर्भरता में कुछ पदार्थ पूरी तरह से गैर-रेखीय वक्र में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, तापमान संकेतकों में शून्य से सैंतीस डिग्री की वृद्धि के साथ, पानी की विशिष्ट ताप क्षमता घटने लगती है, और यदि सीमा सैंतीस और एक सौ डिग्री के बीच है, तो संकेतक, इसके विपरीत, होगा बढ़ोतरी।

यह ध्यान देने योग्य है कि पैरामीटर इस बात पर भी निर्भर करता है कि उत्पाद की थर्मोडायनामिक विशेषताओं (दबाव, मात्रा, और इसी तरह) को कैसे बदलने की अनुमति है। उदाहरण के लिए, स्थिर दबाव और स्थिर आयतन पर विशिष्ट ऊष्मा भिन्न होगी।

पैरामीटर की गणना कैसे करें?

क्या आप रुचि रखते हैं कि ताप क्षमता क्या है? गणना सूत्र इस प्रकार है: सी \u003d क्यू / (एम ΔT)। ये मूल्य क्या हैं? क्यू गर्मी की मात्रा है जो उत्पाद गर्म होने पर प्राप्त करता है (या ठंडा करने के दौरान उत्पाद द्वारा छोड़ा जाता है)। मी उत्पाद का द्रव्यमान है, और ΔT उत्पाद के अंतिम और प्रारंभिक तापमान के बीच का अंतर है। नीचे कुछ सामग्रियों की ताप क्षमता की तालिका दी गई है।

ताप क्षमता की गणना के बारे में क्या कहा जा सकता है?

गर्मी क्षमता की गणना करना आसान काम नहीं है, खासकर यदि केवल थर्मोडायनामिक विधियों का उपयोग किया जाता है, तो इसे अधिक सटीक रूप से करना असंभव है। इसलिए, भौतिक विज्ञानी सांख्यिकीय भौतिकी के तरीकों या उत्पादों की सूक्ष्म संरचना के ज्ञान का उपयोग करते हैं। गैस की गणना कैसे करें? गैस की ऊष्मा क्षमता की गणना किसी पदार्थ में अलग-अलग अणुओं की तापीय गति की औसत ऊर्जा की गणना से की जाती है। अणुओं की गतियाँ एक अनुवादकीय और घूर्णी प्रकार की हो सकती हैं, और एक अणु के अंदर एक संपूर्ण परमाणु या परमाणुओं का कंपन हो सकता है। शास्त्रीय आँकड़े कहते हैं कि घूर्णी और अनुवादीय गति की स्वतंत्रता की प्रत्येक डिग्री के लिए, एक दाढ़ मूल्य होता है, जो R / 2 के बराबर होता है, और स्वतंत्रता की प्रत्येक कंपन डिग्री के लिए, मान R के बराबर होता है। इस नियम को भी कहा जाता है समविभाजन कानून।

इस मामले में, एक मोनोएटोमिक गैस का एक कण स्वतंत्रता की केवल तीन अनुवाद डिग्री से भिन्न होता है, और इसलिए इसकी गर्मी क्षमता 3R/2 के बराबर होनी चाहिए, जो प्रयोग के साथ उत्कृष्ट समझौते में है। प्रत्येक डायटोमिक गैस अणु में तीन ट्रांसलेशनल, दो घूर्णी और एक कंपन की स्वतंत्रता की डिग्री होती है, जिसका अर्थ है कि समविभाजन कानून 7R / 2 होगा, और अनुभव से पता चला है कि सामान्य तापमान पर एक डायटोमिक गैस के एक मोल की ऊष्मा क्षमता 5R / है। 2. सिद्धांत में इतनी विसंगति क्यों थी? यह इस तथ्य के कारण है कि गर्मी क्षमता स्थापित करते समय, विभिन्न को ध्यान में रखना आवश्यक होगा क्वांटम प्रभावदूसरे शब्दों में, क्वांटम सांख्यिकी का प्रयोग करें। जैसा कि आप देख सकते हैं, गर्मी क्षमता एक जटिल अवधारणा है।

क्वांटम यांत्रिकी का कहना है कि कणों की कोई भी प्रणाली जो गैस अणु सहित दोलन या घूमती है, में कुछ असतत ऊर्जा मान हो सकते हैं। यदि ऊष्मीय गति की ऊर्जा स्थापित प्रणालीआवश्यक आवृत्ति के दोलनों को उत्तेजित करने के लिए अपर्याप्त है, तो ये दोलन प्रणाली की ऊष्मा क्षमता में योगदान नहीं करते हैं।

ठोस में तापीय गतिपरमाणु कुछ संतुलन स्थितियों के पास एक कमजोर दोलन है, यह नोड्स पर लागू होता है क्रिस्टल लैटिस. एक परमाणु में स्वतंत्रता की तीन कंपन डिग्री होती है और, कानून के अनुसार, दाढ़ ताप क्षमता ठोस बॉडीके बराबर है 3एनआर, जहाँ n अणु में उपस्थित परमाणुओं की संख्या है। व्यवहार में, यह मान वह सीमा है जिस तक शरीर की ऊष्मा क्षमता उच्च तापमान पर जाती है। कई तत्वों में सामान्य तापमान परिवर्तन के साथ मूल्य प्राप्त किया जाता है, यह धातुओं के साथ-साथ सरल यौगिकों पर भी लागू होता है। सीसा और अन्य पदार्थों की ताप क्षमता भी निर्धारित की जाती है।

कम तापमान के बारे में क्या कहा जा सकता है?

हम पहले से ही जानते हैं कि गर्मी क्षमता क्या है, लेकिन अगर हम बात करें कम तामपान, तो फिर मूल्य की गणना कैसे की जाएगी? अगर हम कम तापमान संकेतकों के बारे में बात कर रहे हैं, तो एक ठोस शरीर की गर्मी क्षमता आनुपातिक हो जाती है टी 3 या तथाकथित डेबी का ताप क्षमता का नियम। भेद करने के लिए मुख्य मानदंड उच्च प्रदर्शननिम्न से तापमान, is साधारण तुलनाउन्हें एक विशेष पदार्थ की एक पैरामीटर विशेषता के साथ - यह विशेषता या डेबी तापमान q D हो सकता है। प्रस्तुत मूल्य उत्पाद में परमाणुओं के कंपन स्पेक्ट्रम द्वारा निर्धारित किया जाता है और क्रिस्टल संरचना पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करता है।

धातुओं में, चालन इलेक्ट्रॉन ऊष्मा क्षमता में एक निश्चित योगदान देते हैं। ऊष्मा क्षमता के इस भाग की गणना फर्मी-डिराक आँकड़ों का उपयोग करके की जाती है, जो इलेक्ट्रॉनों को ध्यान में रखता है। एक धातु की इलेक्ट्रॉनिक ताप क्षमता, जो सामान्य ताप क्षमता के समानुपाती होती है, एक अपेक्षाकृत छोटा मान होता है, और यह केवल पूर्ण शून्य के करीब तापमान पर धातु की गर्मी क्षमता में योगदान देता है। तब जाली की ऊष्मा क्षमता बहुत छोटी हो जाती है और इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

मास ताप क्षमता

द्रव्यमान विशिष्ट ऊष्मा धारिता ऊष्मा की वह मात्रा है जिसे किसी पदार्थ के एक इकाई द्रव्यमान में लाने की आवश्यकता होती है ताकि उत्पाद को प्रति इकाई तापमान पर गर्म किया जा सके। यह मान C अक्षर से निरूपित होता है और इसे एक किलोग्राम प्रति केल्विन - J / (kg K) से विभाजित करके जूल में मापा जाता है। यह वह सब है जो द्रव्यमान की ताप क्षमता से संबंधित है।

वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता क्या है?

वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता ऊष्मा की एक निश्चित मात्रा है जिसे प्रति इकाई तापमान पर गर्म करने के लिए उत्पादन की एक इकाई मात्रा में लाने की आवश्यकता होती है। यह सूचक एक घन मीटर प्रति केल्विन या J / (m³ K) से विभाजित जूल में मापा जाता है। कई भवन संदर्भ पुस्तकों में, यह कार्य में द्रव्यमान विशिष्ट ताप क्षमता पर विचार किया जाता है।

निर्माण उद्योग में ताप क्षमता का व्यावहारिक अनुप्रयोग

गर्मी प्रतिरोधी दीवारों के निर्माण में कई गर्मी-गहन सामग्री का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। यह उन घरों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है जिन्हें आवधिक हीटिंग की विशेषता है। उदाहरण के लिए, ओवन। गर्मी-गहन उत्पादों और उनसे निर्मित दीवारें पूरी तरह से गर्मी जमा करती हैं, इसे समय की हीटिंग अवधि के दौरान संग्रहीत करती हैं और सिस्टम बंद होने के बाद धीरे-धीरे गर्मी छोड़ती हैं, इस प्रकार आपको पूरे दिन एक स्वीकार्य तापमान बनाए रखने की अनुमति मिलती है।

तो, संरचना में जितनी अधिक गर्मी जमा होगी, कमरों में तापमान उतना ही अधिक आरामदायक और स्थिर होगा।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आवास निर्माण में उपयोग की जाने वाली साधारण ईंट और कंक्रीट में विस्तारित पॉलीस्टाइनिन की तुलना में काफी कम गर्मी क्षमता होती है। अगर हम इकोवूल को लें, तो यह कंक्रीट की तुलना में तीन गुना अधिक गर्मी लेने वाला होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गर्मी क्षमता की गणना के सूत्र में, यह व्यर्थ नहीं है कि द्रव्यमान है। कंक्रीट या ईंट के बड़े विशाल द्रव्यमान के कारण, इकोवूल की तुलना में, यह संरचनाओं की पत्थर की दीवारों में भारी मात्रा में गर्मी जमा करने और सभी दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव को सुचारू करने की अनुमति देता है। सभी में इन्सुलेशन का केवल एक छोटा सा द्रव्यमान फ्रेम हाउस, इसकी अच्छी गर्मी क्षमता के बावजूद, सभी के लिए सबसे कमजोर क्षेत्र है फ्रेम प्रौद्योगिकियां. समाधान करना ये समस्या, सभी घरों में प्रभावशाली ताप संचयक स्थापित किए गए हैं। यह क्या है? ये संरचनात्मक भाग हैं जिन्हें एक बड़े द्रव्यमान द्वारा काफी अच्छी गर्मी क्षमता सूचकांक के साथ चित्रित किया जाता है।

जीवन में ऊष्मा संचयकों के उदाहरण

यह क्या हो सकता है? उदाहरण के लिए, कुछ आंतरिक ईंट की दीवारे, एक बड़ा स्टोव या चिमनी, कंक्रीट के पेंच।

किसी भी घर या अपार्टमेंट में फर्नीचर एक उत्कृष्ट गर्मी संचायक है, क्योंकि प्लाईवुड, चिपबोर्ड और लकड़ी वास्तव में कुख्यात ईंट की तुलना में केवल प्रति किलोग्राम वजन तीन गुना अधिक गर्मी जमा कर सकते हैं।

क्या थर्मल स्टोरेज में कोई कमियां हैं? बेशक, इस दृष्टिकोण का मुख्य नुकसान यह है कि लेआउट बनाने के चरण में गर्मी संचयक को डिजाइन करने की आवश्यकता होती है। फ्रेम हाउस. सभी इस तथ्य के कारण कि यह बहुत भारी है, और नींव बनाते समय इसे ध्यान में रखना होगा, और फिर कल्पना करें कि यह वस्तु इंटीरियर में कैसे एकीकृत होगी। यह कहने योग्य है कि न केवल द्रव्यमान को ध्यान में रखना आवश्यक है, काम में दोनों विशेषताओं का मूल्यांकन करना आवश्यक होगा: द्रव्यमान और ताप क्षमता। उदाहरण के लिए, यदि आप गर्मी भंडारण के रूप में बीस टन प्रति घन मीटर के अविश्वसनीय वजन के साथ सोने का उपयोग करते हैं, तो उत्पाद कार्य करेगा क्योंकि यह कंक्रीट क्यूब से केवल तेईस प्रतिशत बेहतर होना चाहिए, जिसका वजन ढाई टन है।

ऊष्मा भंडारण के लिए कौन सा पदार्थ सबसे उपयुक्त है?

सबसे अच्छा उत्पादएक गर्मी संचायक के लिए कंक्रीट और ईंट बिल्कुल नहीं है! तांबा, कांस्य और लोहा इसका अच्छा काम करते हैं, लेकिन ये बहुत भारी होते हैं। अजीब तरह से पर्याप्त है, लेकिन सबसे अच्छा गर्मी संचायक पानी है! तरल में एक प्रभावशाली गर्मी क्षमता होती है, जो हमारे लिए उपलब्ध पदार्थों में सबसे बड़ी होती है। केवल हीलियम गैसों (5190 J/(kg K) और हाइड्रोजन (14300 J/(kg K)) में अधिक ऊष्मा क्षमता होती है, लेकिन वे व्यवहार में लागू करने के लिए समस्याग्रस्त हैं। यदि आप चाहें और आवश्यकता हो, तो पदार्थों की ऊष्मा क्षमता तालिका देखें। आप की जरूरत है।

किसी पदार्थ का तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए 1 ग्राम ऊर्जा की आपूर्ति की जानी चाहिए। परिभाषा के अनुसार, 1 ग्राम पानी का तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने में 4.18 J लगता है। विश्वकोश शब्दकोश.… … पारिस्थितिक शब्दकोश

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पुस्तकें

  • गहरे क्षितिज में पानी की गति का अध्ययन करने के लिए भौतिक और भूवैज्ञानिक नींव, ट्रुश्किन वी.वी. सामान्य तौर पर, पुस्तक एक मेजबान निकाय के साथ पानी के तापमान के ऑटोरेग्यूलेशन के कानून के लिए समर्पित है, जिसे लेखक ने 1991 में खोजा था। पुस्तक की शुरुआत में, गहरे आंदोलन की समस्या के ज्ञान की स्थिति की समीक्षा ...

भौतिकी और तापीय घटना एक व्यापक खंड है, जिसका स्कूल के पाठ्यक्रम में गहन अध्ययन किया जाता है। नहीं अंतिम स्थानइस सिद्धांत में विशिष्ट मात्राओं को दिया गया है। इनमें से पहला विशिष्ट ताप क्षमता है।

हालांकि, "विशिष्ट" शब्द की व्याख्या पर आमतौर पर अपर्याप्त ध्यान दिया जाता है। छात्र इसे केवल दिए गए के रूप में याद करते हैं। और इसका मतलब क्या है?

यदि आप ओज़ेगोव के शब्दकोश में देखते हैं, तो आप पढ़ सकते हैं कि इस तरह के मूल्य को अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। इसके अलावा, यह द्रव्यमान, आयतन या ऊर्जा के लिए किया जा सकता है। इन सभी मात्राओं का सेवन करना चाहिए एक के बराबर. विशिष्ट ऊष्मा धारिता में किससे संबंध दिया जाता है?

द्रव्यमान और तापमान के उत्पाद के लिए। इसके अलावा, उनके मूल्य अनिवार्य रूप से एक के बराबर होने चाहिए। यानी भाजक में नंबर 1 होगा, लेकिन इसका आयाम किलोग्राम और डिग्री सेल्सियस को मिलाएगा। विशिष्ट ताप क्षमता की परिभाषा तैयार करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए, जिसे थोड़ा कम दिया गया है। एक सूत्र भी है जिससे यह देखा जा सकता है कि ये दोनों मात्राएँ हर में हैं।

यह क्या है?

किसी पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता उस समय पेश की जाती है जब उसके ताप की स्थिति पर विचार किया जाता है। इसके बिना, यह जानना असंभव है कि इस प्रक्रिया पर कितनी गर्मी (या ऊर्जा) खर्च करने की आवश्यकता होगी। और शरीर के ठंडा होने पर इसके मूल्य की गणना भी करें। वैसे, ऊष्मा की ये दोनों मात्राएँ मापांक में एक दूसरे के बराबर होती हैं। लेकिन उनके पास है विभिन्न संकेत. तो, पहले मामले में, यह सकारात्मक है, क्योंकि ऊर्जा खर्च की जानी चाहिए और इसे शरीर में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। दूसरी शीतलन स्थिति ऋणात्मक संख्या देती है क्योंकि ऊष्मा निकलती है और आंतरिक ऊर्जाशरीर कम हो जाता है।

यह दर्शाया गया है भौतिक मात्रालैटिन अक्षर सी। इसे एक किलोग्राम पदार्थ को एक डिग्री तक गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की एक निश्चित मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है। स्कूल भौतिकी के पाठ्यक्रम में, यह डिग्री सेल्सियस पैमाने पर ली जाती है।

इसे कैसे गिनें?

यदि आप जानना चाहते हैं कि विशिष्ट ताप क्षमता क्या है, तो सूत्र इस तरह दिखता है:

सी \u003d क्यू / (एम * (टी 2 - टी 1)), जहां क्यू गर्मी की मात्रा है, एम पदार्थ का द्रव्यमान है, टी 2 वह तापमान है जिसे शरीर ने गर्मी हस्तांतरण के परिणामस्वरूप हासिल किया है, टी 1 पदार्थ का प्रारंभिक तापमान है। यह सूत्र # 1 है।

इस सूत्र के आधार पर इस मात्रा के मापन की इकाई में अंतर्राष्ट्रीय प्रणालीइकाइयाँ (SI) J / (kg * ) निकलती हैं।

इस समीकरण से अन्य मात्राएँ कैसे ज्ञात करें?

सबसे पहले, गर्मी की मात्रा। सूत्र इस तरह दिखेगा: क्यू \u003d सी * एम * (टी 2 - टी 1)। केवल इसमें एसआई में शामिल इकाइयों में मूल्यों को प्रतिस्थापित करना आवश्यक है। यानी द्रव्यमान किलोग्राम में है, तापमान डिग्री सेल्सियस में है। यह सूत्र #2 है।

दूसरे, किसी पदार्थ का वह द्रव्यमान जो ठण्डा या गर्म होता है। इसका सूत्र होगा: m \u003d Q / (c * (t 2 - t 1))। यह सूत्र संख्या 3 है।

तीसरा, तापमान में परिवर्तन t \u003d t 2 - t 1 \u003d (Q / c * m)। संकेत "Δ" को "डेल्टा" के रूप में पढ़ा जाता है और इस मामले में तापमान में परिमाण में परिवर्तन को दर्शाता है। सूत्र संख्या 4.

चौथा, पदार्थ का प्रारंभिक और अंतिम तापमान। किसी पदार्थ को गर्म करने के लिए मान्य सूत्र इस तरह दिखते हैं: t 1 \u003d t 2 - (Q / c * m), t 2 \u003d t 1 + (Q / c * m)। इन सूत्रों की संख्या 5 और 6 है। यदि समस्या में है प्रश्न मेंकिसी पदार्थ को ठंडा करने के बारे में, तो सूत्र हैं: t 1 \u003d t 2 + (Q / c * m), t 2 \u003d t 1 - (Q / c * m)। इन सूत्रों की संख्या 7 और 8 है।

इसके क्या अर्थ हो सकते हैं?

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि प्रत्येक विशिष्ट पदार्थ के लिए इसका क्या मूल्य है। इसलिए, विशिष्ट ताप क्षमता की एक विशेष तालिका बनाई गई है। अक्सर, यह डेटा देता है जो सामान्य परिस्थितियों में मान्य होता है।

विशिष्ट ऊष्मा को मापने के लिए प्रयोगशाला क्या कार्य करती है?

एक स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम में, यह एक ठोस शरीर के लिए निर्धारित किया जाता है। इसके अलावा, इसकी ताप क्षमता की गणना ज्ञात के साथ तुलना करके की जाती है। ऐसा करने का सबसे आसान तरीका पानी है।

कार्य करने की प्रक्रिया में, पानी के प्रारंभिक तापमान और गर्म ठोस को मापने की आवश्यकता होती है। फिर इसे तरल में कम करें और थर्मल संतुलन की प्रतीक्षा करें। संपूर्ण प्रयोग एक कैलोरीमीटर में किया जाता है, इसलिए ऊर्जा हानियों की उपेक्षा की जा सकती है।

फिर आपको एक ठोस पिंड से गर्म होने पर पानी को प्राप्त होने वाली ऊष्मा की मात्रा के लिए सूत्र लिखना होगा। दूसरी अभिव्यक्ति उस ऊर्जा का वर्णन करती है जो शरीर ठंडा होने पर देता है। ये दोनों मान बराबर हैं। गणितीय गणनाओं द्वारा, यह उस पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता को निर्धारित करने के लिए बनी रहती है जो ठोस शरीर बनाती है।

सबसे अधिक बार, यह अनुमान लगाने की कोशिश करने के लिए सारणीबद्ध मूल्यों के साथ तुलना करने का प्रस्ताव है कि अध्ययन के तहत शरीर किस पदार्थ से बना है।

कार्य 1

स्थिति।धातु का तापमान 20 से 24 डिग्री सेल्सियस तक भिन्न होता है। उसी समय, इसकी आंतरिक ऊर्जा में 152 J की वृद्धि हुई। धातु की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता क्या है यदि इसका द्रव्यमान 100 ग्राम है?

फेसला।उत्तर खोजने के लिए, आपको संख्या 1 के नीचे लिखे सूत्र का उपयोग करना होगा। गणना के लिए आवश्यक सभी मात्राएँ हैं। केवल पहले आपको द्रव्यमान को किलोग्राम में बदलने की आवश्यकता है, अन्यथा उत्तर गलत होगा। क्योंकि सभी मात्राएँ वही होनी चाहिए जो SI में स्वीकार की जाती हैं।

एक किलोग्राम में 1000 ग्राम होते हैं। तो, 100 ग्राम को 1000 से विभाजित किया जाना चाहिए, आपको 0.1 किलोग्राम मिलता है।

सभी मानों का प्रतिस्थापन निम्नलिखित अभिव्यक्ति देता है: c \u003d 152 / (0.1 * (24 - 20))। गणना विशेष रूप से कठिन नहीं है। सभी क्रियाओं का परिणाम संख्या 380 है।

जवाब:सी \u003d 380 जे / (किलो * )।

कार्य #2

स्थिति।अंतिम तापमान निर्धारित करें जिसमें 5 लीटर की मात्रा वाला पानी ठंडा हो जाएगा यदि इसे 100 पर लिया गया और पर्यावरण में 1680 kJ गर्मी जारी की गई।

फेसला।यह इस तथ्य से शुरू करने लायक है कि ऊर्जा एक गैर-प्रणालीगत इकाई में दी जाती है। किलोजूल को जूल में बदलना चाहिए: 1680 kJ = 1680000 J.

उत्तर खोजने के लिए, आपको सूत्र संख्या 8 का उपयोग करने की आवश्यकता है। हालाँकि, इसमें द्रव्यमान दिखाई देता है, और यह समस्या में अज्ञात है। लेकिन तरल की मात्रा को देखते हुए। तो, आप m \u003d * V नामक सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। पानी का घनत्व 1000 किग्रा / मी 3 है। लेकिन यहां वॉल्यूम को प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होगी घन मीटर. उन्हें लीटर से बदलने के लिए, 1000 से विभाजित करना आवश्यक है। इस प्रकार, पानी की मात्रा 0.005 मीटर 3 है।

मानों को द्रव्यमान सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर निम्न व्यंजक प्राप्त होता है: 1000 * 0.005 = 5 किग्रा। आपको तालिका में विशिष्ट ताप क्षमता को देखने की आवश्यकता होगी। अब आप सूत्र 8: t 2 \u003d 100 + (1680000 / 4200 * 5) पर आगे बढ़ सकते हैं।

पहली क्रिया गुणन करने वाली है: 4200 * 5। परिणाम 21000 है। दूसरा भाग है। 1680000: 21000 = 80। अंतिम घटाव: 100 - 80 = 20।

जवाब।टी 2 \u003d 20 ।

कार्य #3

स्थिति। 100 ग्राम द्रव्यमान वाला एक रासायनिक बीकर है। इसमें 50 ग्राम पानी डाला जाता है। एक गिलास के साथ पानी का प्रारंभिक तापमान 0 डिग्री सेल्सियस होता है। पानी को उबालने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता होती है?

फेसला।आपको एक उपयुक्त संकेतन शुरू करके शुरू करना चाहिए। मान लें कि काँच से संबंधित आँकड़ों का सूचकांक 1 है, और पानी के लिए - सूचकांक 2 है। तालिका में, आपको विशिष्ट ऊष्मा धारिताएँ ज्ञात करने की आवश्यकता है। रासायनिक बीकर प्रयोगशाला कांच का बना होता है, इसलिए इसका मान c 1 = 840 J/(kg * ) होता है। पानी के लिए डेटा इस प्रकार है: s 2 \u003d 4200 J / (kg * )।

उनका द्रव्यमान ग्राम में दिया जाता है। आपको उन्हें किलोग्राम में बदलने की जरूरत है। इन पदार्थों के द्रव्यमान को निम्नानुसार नामित किया जाएगा: मी 1 \u003d 0.1 किग्रा, मी 2 \u003d 0.05 किग्रा।

प्रारंभिक तापमान दिया गया है: टी 1 \u003d 0 । फाइनल के बारे में यह ज्ञात है कि यह उस से मेल खाता है जिस पर पानी उबलता है। यह टी 2 \u003d 100 है।

चूंकि गिलास को पानी के साथ गर्म किया जाता है, गर्मी की वांछित मात्रा दोनों का योग होगा। पहला, जो गिलास को गर्म करने के लिए आवश्यक है (क्यू 1), और दूसरा, जो पानी को गर्म करने के लिए जाता है (क्यू 2)। उन्हें व्यक्त करने के लिए दूसरे सूत्र की आवश्यकता होती है। इसे अलग-अलग सूचकांकों के साथ दो बार लिखा जाना चाहिए, और फिर उनका योग जोड़ा जाना चाहिए।

यह पता चला है कि क्यू \u003d सी 1 * एम 1 * (टी 2 - टी 1) + सी 2 * एम 2 * (टी 2 - टी 1)। सामान्य गुणनखंड (t 2 - t 1) को कोष्ठक से निकाला जा सकता है जिससे कि गिनना अधिक सुविधाजनक हो। फिर ऊष्मा की मात्रा की गणना के लिए आवश्यक सूत्र निम्नलिखित रूप लेगा: Q \u003d (c 1 * m 1 + c 2 * m 2) * (t 2 - t 1)। अब आप समस्या में ज्ञात मानों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं और परिणाम की गणना कर सकते हैं।

क्यू \u003d (840 * 0.1 + 4200 * 0.05) * (100 - 0) \u003d (84 + 210) * 100 \u003d 294 * 100 \u003d 29400 (जे)।

जवाब।क्यू = 29400 जे = 29.4 केजे।

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