შეკითხვა:

გამარჯობა ^_^ 2 კითხვა მაქვს თქვენთან; 1. კონვექციის მნიშვნელობას ვერ ვხვდებოდი და ათასი რაღაც ვნახე ინტერნეტში და წავაწყდი რომ: "დნობა-გამყარება, აორთქლება-კონდენსაცია, სუბლიმაცია-დესუბლიმაცია-კონვექციის სახეებია წყლის ჭავლით" :/// რაცხა ეჭვი მეპარება(აორთქლება-კონდენსაციის გარდა), იქნება დამეხმაროთ გარკვევაში?  2.შინაგანი ენერგია რომელ მდგომარეობაშია უფრო მეტი, მყარში, თხევადში თუ აირადში? ვთქვათ ავიღოთ წყალი. ჩემი მოსაზრება მაქვს მაგრამ ძალიან არეულად ვარ :/// ჩემი აზრით ყინულში ურთიერთქმედების Eპ ყველაზე მაღალია-ნაწილაკების ყველაზე მეტი სიახლოვის ე.ი. ყველაზე მეტი ურთიერთქმედების გამო, მაგრამ Eკ აშკარად დაბალი იქნება დაბალი ტემპერატურის გამო (E=3/2KT); აი წყალში Eპ არ იქნება დაბალი, ნაწილაკები არც ისე დაშორდნენ ერთმანეთს და ურთიერთქმედებაც მოხდება, არც Eკ იქნება დაბალი, რადგან ტემპერატურამ მოიმატა; ორთქლში უკვე პოტენციურ ენერგიას პრაქტიკულად ვეღარ განვიხილავ--იმდენად შორდებიან ნაწილაკები, კინეტიკური კი აშკარად ყველაზე მაღალია, რადგან ყველაზე მაღალია ტემპერატურა(ამის გარეშე ორთქლადაც ხომ ვერ იქცეოდა)....... აი ამდენი ვიმსჯელე და იმ დასკვნამდე მივდივარ რომ შინაგანი ენერგია სამივე მდგომარეობაში ტოლია მაგრამ წიგნში პირდაპირ მიწერია რომ მდგომარეობის ცვლასთან ერთად იცვლება შინაგანი ენერგიაც :/// მიშველეთ, დამეხმარეთ :/// 

პასუხი:

1) კონვექცია სითბოგადაცემის(სითბოცვლის) სახეა.... მას ადგილი აქვს მხოლოდ სითხეებსა და აირებში.

ამის მიზეზი კი ისაა რომ სითხეებსა და აირებში ცხელი მასა შედარებით გაფართოებულია ცივთან შედარებით და ამომგდები ძალის გავლენით ცხელი მასა  გადაადგილდება ზევით... მის ადგილს კი იკავებს ცივი მასა. ე.ი. წარმოიქმნება ცხელი და ცივი მასების ნაკადი(ჭავლი) და ეს მანამ ხდება, სანამ არ დამყარდება სითბური წონასწორობა (როდესაც ტემპერატურა გათანაბრდება)

ამით კონვექცია დიდად განსხვავდება თბოგამტარობისაგან რომელსაც ადგილი აქვს მყარ სხეულებში, რადგანაც მასში ცივი და ცხელი მასების გადაადგილება შეუძლებელია... ამ დროს ცხელი უბანი  ურთიერთქმედებით სითბოს  გადაცემს მეზობელ   ცივ უბანს...

2) ენერგია - ეს მუშაობის შესრულების უნარია. მისი ერთერთი სახე - პოტ ენერგია, ეს ურთიერთქმედების ენერგიაა და იგი მცირდება ურთიერთქმედების ძალის მიმართულებით: ანუ მიზიდვის პოტ ენერგია  მცირდება დაახლოებისას,  განზიდვის პოტ ენერგია კი დაშორებისას(და პირიქით...)

გაიხსენე....    სხეულის დედამიწასთან მიზიდულობის  პოტ ენერგია მცირდება დედამიწაზე ვარდნისას(მასთან მიახლოებისას)  - Eპოტ = mgh

მოლეკულების ურთიერთქმედება ნიშნავს მათ შორის როგორც  მიზიდვას,-  ასევე  განზიდვას,    ამიტომ  სიახლოვე ცალსახად არ განსაზღვრავს ურთიერთქმედების პოტ ენერგიას. 

მოდი ერთმანეთს შევადაროთ 0oC-იანი წყლის და იგივე მასის  0oC-იანი ყინულის მოლეკულების ურთიერთქმედების პოტ ენერგიები... ყინულს მეტი მოცულობა უკავია(მისი სიმკვრივე ნაკლებია) ... მოლეკულები შედარებით დაშორებულნი არიან ერთმანეთისაგან მაგრამ ეს არაა მთავარი მიზეზი.

საქმე ისაა რომ ყინულში  მოლეკულები მხოლოდ კრისტალური მესრის კვანძებში არიან  განთავსებულნი და იქ ირხევიან... ''ტყვეობაში'' იმყოფებიან ... არაფერი მუშაობის უნარი გააჩნიათ, ანუ პოტ ენერგიაც ნაკლები აქვთ.

თხევად მდგომარეობაში გადასვლისას კი(რასაც წინასწარ  დაჭირდა დნობის \(\lambda m\) სითბოს გადაცემა) დაირღვა კრისტალური მესერი...''დაინგრა ციხე'' ... მოლეკულები გათავისუფლდნენ ''ტყვეობიდან'' და მიეცათ მუშაობის შესრულების უნარი, ანუ გაეზარდათ პოტ ენერგია...  მაგრამ ახლა ისინი მართალია მეტი თავისუფლების ხარისხით, მაგრამ მაინც იმყოფებიან ახალი მოცულობის ''ტყვეობაში'' - სითხე ხომ მოცულობას ინარჩუნებს. 

ასე რომ  0oC -იან  წყალს 0oC-იან ყინულთან შედარებით გააჩნია \(\lambda m\)-ით მეტი შინაგანი ენერგია მეტი პოტ ენერგიის გამო (კინეტ ენერგია  E = 3/2 kT   თითქმის ერთნაირი აქვთ)

 ახლა დავიწყოთ  წყლის  გაცხელება:  მცირე  გაფართოების გამო პოტ ენერგია უმნიშვნელოდ გაიზრდება და მნიშვნელოვნად გაიზრდება მოლეკულების ქაოსიური მოძრაობის საშ კინ ენერგია  E = 3/2 kT

ასე  რომ ცხელ წყალს ცივთან შედარებით  cm(T2-T1)    მეტი შინაგანი ენერგია გააჩნია კინ ენერგიის მეტობის გამო(პოტ ენერგია თითქმის ერთნაირი აქვთ)

100oC -ზე  სითბოს მიწოდებისას  დაიწყება დუღილი ... შეწყდება ტემპერატურის ზრდა ე.ი. არ იცვლება კინ ენერგია, მაგრამ  მიწოდებული  rm  ორთქლადქცევის სითბოს ხარჯზე  ხდება სითხის მოცულობის ''ტყვეობიდან'' გათავისუფლება ... მოლეკულებს უჩნდებათ მუშაობის შესრულების დამატებითი უნარი -ანუ ემატებათ პოტ ენერგია..

ასე, რომ 100oC-იან  ორთქლს   100oC-იან წყალთან შედარებით გააჩნია   rm-ით მეტი შინაგანი ენერგია პოტ ენერგიის მეტობის გამო(კინ ენერგია თითქმის ერთნაირია)

და პირიქით:  100oC-იან  ორთქლს უნდა წავართვათ (გამოვაცალოთ)   rm სითბო, რათა იგი გადავიდეს 100oC-იან თხევად მდგომარეობაში... ამ დროს იზღუდება მოლეკულების თავისუფლების ხარისხი - ე.ი.  უმცირდებათ ურთიერთქმედების პოტ ენერგია  და ა.შ.

---------------------------------------------------

ანანო,       არ   მანანო ამდენი ქაქანი!laugh 

----------------------------------

ოლეგი გაბრიაძე