სითბოცვლა

სითბოცვლა (სითბოგადაცემა) - არის მუსაობის შესრულების გარეშე შინაგანი ენერგიის ცვლილება.

 

რაოდენობრივი მახასიათებელი - სითბოს რაოდენობა - სითბოცვლის პროცესში მიმდინარე შინაგანი ენერგიის ცვლილების ნაწილია. აიღინიშნება ასოთი Q. განზომილების ერთეულებია: ჯ (ჯოული), კალ (კალორია). 1 კალ = 4,19 ჯ.

1 კალ= 4,19 ჯ

სითბოცვლის სახეები:

  1. სითბოგამტარობა - სითბოცვლის სახეობაა, როცა ენერგია გადაეცემა სხეულის მეტად გაცხელებული ნაწილიდან ნაკლებად გაცხელებულ ნაწილს, სხეულის ნაწილაკების ურთიერთქმედებისა და მოძრაობის მეშვეობით. ახასიათებს მყარ სხეულებს.
  2. კონვექცია - სითბოცვლის სახეობაა, როცა ნივთიერების დინებებით (ჭავლებით) ხდება ენერგიის გადაცემა. ახასიათებს სითხეებს და აირებს..
  3. გამოსხივება - სითბოცვლის სახეობაა, როცა ელექტრომაგნიტური ტალღების მეშვეობით (უპირატესად ინფრაწიტელი დიაპაზონისა) ხდება ენერგიის გადაცემა. შეიძლება ადგილი ჰქონდეს ვაკუუმშიც..

 

სითბოს რაოდენობის გამოთვლა.

1. ტემპერატურის ცვლილება. Q = cm(Т21) = cmΔТ.

с სიდიდეს კუთრი სითბოტევადობა ეწოდება. იგი სხეულის სითბურ თვისებებს ახასიათებს მისი ტემპერატურის შეცვლის უნარის მიხედვით. კუთრი სითბოტევადობა აჩვენებს თუ რამდენად იცვლება 1კგ მოცემული ნივთიერების შინაგანი ენერგია მისი ტემპერატურის 1 კ-თი ცვლილებისას. განზომილების ერთეული ჯ/კგ·კ.

Q=CΔT.   С სიდიდეს სხეულის სითბოტევადობა ეწოდება. С=сm.

Q = cνmΔT.  cν სიდიდეს მოლური სითბოტევადობა ეწოდება (1 მოლი ნივთიერების სითბოტევადობა).

ტემპერატურის ცვლილება:

Q = cm(t°2-t°1)=cm(Т21) = cmΔТ

Q = cmΔt°.

2. ნივთიერების დნობა და გამყარება.   Q=λm.   λ - დნობის კუთრი სითბოა. ნივთიერების კუთრი სითბო გვიჩვენებს რამდენჯერ იცვლება მოცემული ნივთიერების 1კგ-ის შინაგანი ენერგია მისი მყარი მდგომარეობიდან თხევად მდგომარეობაში სრული გადასვლისას (დნობის ტემპერატურის დროს).  დამოკიდებულია გარემო პირობებზე. λ ერთეულია ჯ/კგ. დნობისა და გამყარების (კრისტალიზაციის) დროს ტემპერატურა რჩება უცვლელი სანამ ნივთიერება არ გადავა ერთ ფაზაში. დნობისას ენერგია იხარჯება კრისტალური მესერის რღვევაზე. გამყარების დროს Q = -λm.

ნივთიერების დნობა და გამყარება

Q=± λm

\(\dpi{120} \left [ \lambda \right ]=\)ჯ/კგ

3. ნივთიერების ორთქლადქცევა და კონდენსაციაQ = Lm = rm. L (r) - ორთქლადქცევის კუთრი სითბოა. ორთქლადქცევის კუთრი სითბო აჩვენებს, თუ რამდენჯერ იცვლება 1 კგ მასის მოცემული ნივთირებების შინაგანი ენერგია სითხის ორთქლად სრული გადაქცევისას (დუღილის ტემპერატურაზე). დამოკიდებულია გარემო პირობებზე. L (r)-ის ერთეულია ჯ/კგ. დუღილისას ტემპერატურა რჩება უცვლელი. ენერგია იხარჯება  მოლეკულებს შორის კავშირების რღვევაზე. კონდენსაციისას  Q = - Lm = - rm.

Q = ±Lm = ±rm

\(\dpi{120} \left [ L \right ]=\)ჯ/კგ

I – მყარი სხეულის გაცხელება;

II – მყარი სხეულის დნობა;

III – სითხის გაცხელება;

IV – დუღილი;

V – აირის გაცხელება;

VI – აირის გაციება;

VII – კონდენსაცია;

VIII – სითხის გაციება;

IX – კრისტალიზაცია (გამყარება);

X – მყარი სხეულის გაცივება.

4. საწვავის წვა. Q = qmq - საწვავის წვის კუთრი სითბოა. საწვავის წვის კუთრი სითბო აჩვენებს თუ რამდენჯერ ივლება მოცემული 1 კგ მასის ნივთიერების შინაგანი ენერგია მისი სრული დაწვისას. q-ს ერთეულია ჯ/კგ. წვა ჟანგბადთან შეერთებაა. წვისას ნივთიერების ნაწილაკების ურთიერთგანლაგება იცვლება, შესაბამისად იცვლება მათი პოტენციური ენერგია, ანუ შესაბამისად, შინაგანი ენერგია.  ნივთიერება, რომლის წვის დროსაც ენერგია გამოიყოფა, საწვავს წარმოადგენს.

Qმიღებული>0,      Qგამოყოფილი<0

ენერგიის შენახვის კანონის თანახმად ყველა სითბოს რაოდენობების ალგებრული ჯამი ნულის ტოლია (მტელი გადაცემული სითბოს რაოდენობა მოდულით ტოლია მთელი მითებულისა):

Q+ Q+ Q+...= 0 - სითბური ბალანსის განტოლება.

გარემოს გახურებაზე დანაკარგების გათვალისწინებით: 

ηQგადაცემული =  Qმიღებული, სადაც η - არის გამაცხელებელი მოწყობილობის მქკ.

Q = qm

\(\dpi{120} \left [ q \right ]=\)ჯ/კგ

Q+ Q+ Q+...= 0        - სითბური ბალანსის განტოლება.

ηQგადაცემული = Qმიღებული

აირის სითბოტევადობები მუდმივი მოცულობისა და მუდმივი წნევის დროს.

1.მოლური სითბოტევადობა მუდმივი მოცულობის დროს: .

მაგრამ იზოქორული პროცესის დროს მუსაობა არ სრულდება, შესაბამისად: .

2.      მოლური სითბოტევადობა მუდმივი წნევის დროს .

3. მუდმივი წნევისა და მუდმივი მოცულობის დროს სითბოტევადობებს შორის კავშირი:

    - მაიერის განტოლება იდეალური ერთგვაროვანი გაზისტვის.

მაიერის განტოლება

4. სითბოტევადობა იზოთერმული პროცესისას. რადგან ტემპერატურა არ იცვლება, სითბოტევადობა უსასრულოა.