Istilik nasosları: fəaliyyət prinsipləri və xüsusiyyətləri

Səbəb? Daha böyük nümunədə daha çox hissəcik var və hər biri orta hesabla kiçik nümunənin enerjisinin yalnız yarısını alır.

Istilik texnikasının nzri sasları

İstilik təchizatı sistemlərinin inkişaf tarixi

İqtisadi inkişafın təmin olunmasında və əhalinin həyat səviyyəsinin yüksəldilməsində mühüm əhəmiyyət kəsb edən amillərdən biri də müasir dövrün tələblərinə cavab verə bilən müvafiq infrastruktur və kommunal xidmət sahələrinin, o cümlədən istilik təchizatı sistemlərinin yaradılmasıdır.

İnsan orqanizminin normal əhval ruhiyyəsinin təmin edilməsi və bəzi texnoloji proseslərin tələbatlarını ödəmək üçün bina və qurğuların daxilində temperaturun müəyyən sərhədlərdə saxlanması tələb olunur. Hər bir cöğrafi ərazinin özünəməxsus iqlimə malik olması və təbii iqlim şəraitinin qeyd edilən tələbatı ödəməməsi insanları onlara lazım olan şəraiti süni şəkildə əldə etməyə vadar edir ki, bunun da nəticəsi olaraq insanların fəaliyyət göstərdikləri mühitin lazım olan temperaturunu təmin edən müxtəlif isidici qurğular yaradılmış və tətbiq edilmişdir.

İstilik texnikasının yaranması kökləri uzaq keçmişə, insanın od əldə etmə bacarığına yiyələnməsi, ondan yemək hazırlamaq və isinmək üçün istifadə etmə vərdişlərini əldə etdiyi dövrlərə gedir.

Tonqallar, tonqalın yaşayış üçün yaradılmış sığınacaqda törətdiyi yanğının qarşısını almaq üçün insanların fikirləşib tətbiq etdiyi müxtəlif vasitələr, daş ocaqlar, müxtəlif forma və tipli sobaların yaranması istilik texnikasının inkişaf mərhələləridir.

Qədim dünya

Mərkəzləşdirilmiş istiliyin ilk nümunələri hələ eramızdan əvvəl III-IV əsrlərdə mövcud olmuşdur. Bu sistem ilk dəfə Roma və yunan imperiyalarında ictimai hamamlarda (term) tətbiq edilmişdir. Romalılarla təxminən eyni vaxtda çinlilər buna oxşar sistemlər “Kang” hazırlamışlar. Həmin dövrdə romalılar və çinlilər mütəmadi olaraq ticarət etmişlər (birinci İpək yolu).

İstilik sistemlərinin mövcudluğu bu böyük imperiyalar arasında texniki təkmilləşmələr mübadiləsi olduğunu sübut edir. Lakin istilik təchizatı sahəsindəki bu nailiyyətlər bizim eranın III-IV əsrlərində Roma İmperiyasının süqutundan sonra yaddan çıxarılmışdır.

Orta əsrlər

Roma tarixi araşdırmalar nöqteyi nəzərindən, mərkəzləşdirilmiş istilik orta əsrlər ərzində (bizim eranın VI-XV əsrlərində) Mərkəzi Avropada yaddan çıxarılmış, əsasən qalalarda, monastır və ya rəsmi binalarda(şəhər idarəsi, kilsə) istifadə olunmuşdur. Bu dövrdə ən böyük sistem bizim əsrin XIII əsrində alman rıtsarları tərəfindən Malbork qəsrində tikilmişdir.

Leonardonun ideyası

1480-cı ildə Leonardo Da Vinçi “tüstü yuvası” adlandırdığı ilk eskizlərini hazırladı. Bu qurğu divar sobalarındakı isti qazların mexaniki olaraq ventilyator vasitəsi ilə kənarlaşdırılmasına xidmət edirdi. Birləşdirilmiş istilik və enerji (burada enerji-mexaniki enerji formasında) istehsalının ilk qurğuları məhz belə yaranmışdır.

XV və XIX əsrlərdə mərkəzləşdirilmiş istilik texnologiyalarında növbəti addım atılaraq 1745 –ci ildə ilk buxar qızdırıcı cihazı, 1777-ci ildə Avropada evlər üçün istilik təchizatı sistemi və 1831-ci ildə isti su təchizatı sistemi yaradıldı və əsasən Fransa, Böyük Britaniya və Almaniyada tətbiq edilməyə başladı.

Lokport

Bu sahədə ən böyük tərəqqi 1876-cı ildə, ABŞ-da, Nyu-York, Lokport şəhərində baş vermişdir. Bu dünyada ilk mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemi layihəsi olmuşdur. Bertsill Holl patent alaraq yerli yaşayış tikililərini və istehsalat binalarını buxar istiliyi ilə təmin etməyə başlamışdılr. İl ərzində bu sistemə qoşulanların sayı durmadan artmışdır. Maraqlıdır ki, mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatına ilk investisiya 25 min dollar həcmində Holl Stim Kombineyşn (Holly Steam Combination) kompaniyasına qoyulmuşdur. 1880-cı ildə Bertsill Holl birləşdirilmiş istilik və enerji istehsalına patent almışdır.

1878-ci ildə Avropada ilk mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemləri yaradılmışdır. Almaniyada Bonn şəhəri yaxınlığında hospital və İsveçdə Stokholm şəhər xəstəxanası istiliklə təmin edilməyə başlamışdır.

Avropada ilk addımlar

Avropada istilik təchizatı sistemlərinin inkişafı istiqamətində ilk addım elektrik sənayesinin intensiv inkişafı nəticəsində Almaniyada atılmışdır. Elketrik istehsalı (blok elektrostansiyaları və ümumi təyinatlı elektrik stansiyaları) tələbatçların mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatının əsasını təşkil etmişdir.

İlk elektrik stansiyalarından biri Avropada, Postrasse, Hamburq şəhərində 1888-ci ildə tikilmişdir. 1893-cü ildə yeni şəhər idarəsi bu zavoddan istiliklə təmin edilməyə başlamışdır. Beləliklə Avropada ilk İEM yaradılmışdır. 1898-ci ildə yeni İEM-lər istifadəyə verilmişdir. Birinci Sakson İEM Bad Elsterdə, Alberbadı, ikincisi Berlində texniki universiteti istiliklə təmin etmək üçün tikilmişdir. Lakin bu İEM-dən hər biri yalnız bir binanı istiliklə təmin etmişdir.

Avropa mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemi ilk dəfə Almaniyada 1900-cü ildə yaradılmışdır. 5 dekabrda Drezden şəhərində bələdiyyə istifadəsi üçün ilk mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemi işə salınmışdır. Pakhofstrasda (Packhofstrasse) 12 bina İEM-də istehsal edilən istiliklə təmin edilmişdir. Birinci Dünya Müharibəsinə qədər daha beş alman şəhəri bu təcrübədən istifadə etməyə başlamışdır.

XX əsrin əvvəllərində Danimarkada Frederiksberg şəhərində tullantıların tam yanması qurğusu vasitəsi ilə yeni hospital istiliklə təmin edilməyə başlamışdır. 1904-cü ildə Macarıstanda işə ilk mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemi salınaraq Budapeşt parlamentini istiliklə təmin etmişdir.

Birinci dünya müharibəsi dövründə bu sahədə irəliləyiş olmamış, 1921-ci ildən başlayaraq İEM və mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatının iqtisadi bazası güclənməyə başlamış, yanacaqdan daha səmərəli istifadə məqsədi ilə İEM və mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemlərinin sürətli inkişafı baş vermişdir. 1923 cü ildə Utrext (Utrecht), Hollandiya, 1925-ci ildə Kopenhagen, Danimarka, Reykyavik, İslandiyada,1930-cu ildə artıq 25 alman şəhəri bu təcrübədən istifadə etmişlər.

1930-cu ildə artıq Avropada 200-ə yaxın mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemi mövcud idi.

İqtisadi canlanma

İkinci Dünya Müharibəsindən sonra dağılmış şəhərlərin bərpası Avropada mərkəzləşdirilmiş istilik sistemlərinin genişləndirilməsinə təkan verdi.

Avropanın müxtəlif hissələrində bu sahədə təkmilləşdirmələr bir birindən fərqli olmuşdur. Qərbdə iqtisadi möcüzə, Şərqdə energetika sektorunun yenidən qurulması sənaye və mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatında böyük canlanmanı təmin etmişdir.1950-1960-cı illərdə Avstriya, Danimarka, Finlandiya, Macarıstan, Polşa, İsveç, Sovetlər Birliyi yeni yeni İEM tikmişlər.

Təkcə Danimarkada 1955-1973-cü illərdə 200-ə yaxın müstəqil mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemləri istifadəyə verilmişdir.

Azərbaycanın istilik təchizatı sisteminin inkişaf tarixi

Azərbaycanın istilik təchizatı sisteminin inkişaf tarixi də ümumilikdə dünyanın digər ölkələrində mövcud olan istilik sistemlərinin inkişaf tarixindən bir o qədər də fərqlənmir və o məhz elektrik enerjisi sənayesinin inkişafı ilə bağlıdır. Belə ki, XIX əsrin sonlarına doğru Bakıda neft sənayesinin inkişafı elektrik enerjisinə olan tələbatı kəskin artırırdı. Dünyanın tanınmış elektrotexnika şirkətlərinin diqqəti Bakıya yönəlməyə başlamışdı.”Siemens-Qalske”, AEQ və digər firmalar 1898-ci ildə “ElektrikGücü” Səhmdar Cəmiyyəti təsis etdilər. Bu cəmiyyət 1900-cü ilin mart ayında Bakıda güçü 6 min at gücündə olan “Ağ şəhər” stansiyasının inşasına başladı. İnşası intensiv şəkildə həyata keçirilən stansiya 1902 –ci ilin martında istismara verildi.”Ağ şəhər” kimi tanınan stansiya 1923-cü ildən “Qırmızı Ulduz” adlandırılmağa başlandı.

Ağ şəhər stansiyası dəfələrlə genişləndirilmişdir.1923-1925, 1933-1934-cü illərdə o dövrün inkişaf etmiş firmaları tərəfindən istehsal edilən avadanlıqlar quraşdırılmaqla stansiyanın gücü artırılmışdır. Stansiyanın həyatında əsas etap 1937-1939-cu illərdə olmuşdur.Bu illərdə stansiyanın gücü müasir qazan aqreqatları avadanlıqlarının quraşdırılması hesabına xeyli artmışdır.

Böyük Vətən Müharibəsindən sonrakı ilk illərə qədər istilik xətlərinin olmaması səbəbindən stansiya kondensasion rejimdə işləmişdir.1950-ci ilin noyabr ayından istilik ayrımlı turbinin sənaye ayrımı istismara verilmiş və bununla da stansiyada kombinəolunmuş istehsal, yəni istilik və elektrik enerjisi istehsal olunmağa başlanmışıdır.

İlkin olaraq qonşu nefayırma zavodları üçün buxarla təmin edilmiş və bununla da stansiya istilik mərkəzinə çevrildi. Məhz bu dövrdən Azərbaycanda mərkəzləşdirilmiş istilik təchizat sisteminin yaranması dövrü başlamışdır. Əvvəlcə yalnız yaxınlıqda yerləşən neft emalı zavodlarının sənaye məqsədli buxarla təmin edilməsi nəzərdə tutulsa da sonralar istilik mühəndis kommunikasiyaları şəbəkələrinin ğenişləndirilməsi hesabına diğər tələbatçılar da istilik enerjisi ilə təmin edilməyə başlanılmışdır.

Təbii ki, mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı sistemi yaradılana qədər də binalar qızdırılırdı. Şəhərlərin sürətlə inkişaf etməsi, xarici ölkələrdən yüksək səviyyəli memarlar dəvət etməklə yeni-yeni yaşayış binalarının və ictimai binaların tikintisi, neft sənayesinin sürətli inkişafı ilə əlaqədar xarici və yerli sahibkarlara məxsus ofis və şirkətlərin yaradilması onları yeni isitmə formalarının tətbiqinə sövq edirdi.

Həmin dövrdə isə ən geniş yayılan isitmə sistemi bir və ya iki binaya xidmət ğöstərə bilən və əsasən mazutla işləməsi nəzərdə tutulan lokal tipli məhəllədaxili istilik qazanxanaları, binalarda quraşdırılmış divar sobaları və digər sobalar olmuşdur ki, onlar da əsasən odun, neft, mazut və digər yanacaqla işləmişlər.

İstilik təchizatının məhz bu forması Bakının ğələcək istilik təchizatı sisteminin əsasını qoymuşdur.

Əvvəllər mülk sahiblərinə məxsus olan qazanxanalar Sovet Hakimiyyəti qurulduqdan sonra yaşayış fondunun idarəedilməsi üzrə müvafiq qurumların tərkibinə verilmişdir. Ev komitələri, mənzil istismar kontorları və s. 1965-ci ildən “Birləşmiş qazanxanalar və istilik şəbəkələrinin müdiriyyəti” yaradılmışdır. 1977-ci ildən Bakı şəhərində yerləşən istilik təsərrüfatlarının idarəedilməsi Bakı şəhər Xalq Deputatları Soveti İcraiyyə Komitəsinin qərarı ilə yaradılmış “Bakıİstilikşəbəkə” müəssisəsinə həvalə olunmuşdur.

Respublikanın regionlarında mövcud olan istilik təsərrüfatlarının idarə olunması isə əvvəllər Kommunal Təsərrüfatı Nazirliyi, onun ləğvindən sonra isə Dövlət Arxitektura Komitəsinin tərkibində fəaliyyət göstərən “İstilikkommunenerjisazlama” Birliyinin səlahiyyətində olmuşdur. Qeyd etmək lazımdır ki, yuxarıda göstərilən istilik təchizatı müəssisələrindən əlavə müxtəlif nazirlik və təşkilatların tabeçiliyində də fəaliyyət göstərən istilik mənbələri mövcud olmuşdur ki, onlar da əsasən həmin nazirlik və təşkilatların balansında olan yaşayış binaları və sosial obyektlərin (məktəb, xəstəxana, inzibati bina və s.) istilik təchizatını təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Ötən əsrin 60-cı illərindən başlayaraq Bakı şəhərində və respublikanın diğər sənaye şəhərlərində yeni yaşayış massivlərinin salınması ilə əlaqədar yeni isitmə sistemi – yüksək dərəcədə mərkəzləşdirilmiş və həmin dövr üçün müasir tipli qazan aqreqatlarından ibarət olan Rayon istilik qazanxanaları sistemi tətbiq olunmağa başlamışdır.

Xüsusilə 1965-80-cı illərdə ölkənin istilik təchizatı sahəsində əhəmiyyətli dəyişikliklər baş vermişdir. Məhz həmin dövrlərdə Bakı şəhərinin şimal-qərbində gücü saatda 200 Qkal olan 1 saylı RİQ, Qaraşəhərdə gücü 100 Qkal olan 2 saylı RİQ , Dərnəgül yaşayış sahəsində gücü 150 Qkal olan 3 saylı RİQ, Nərimanov sənaye zonasında gücü 150 Qkal olan 5 saylı RİQ, Əhmədli qəsəbəsində gücü 100 Qkal olan 6 saylı RİQ, Günəşli qəsəbəsində gücü 120 Qkal olan 9 saylı RİQ tikilib istifadəyə verilmişdir. RİQ –nın istifadəyə verilməsi ilə əlaqədar 100-dən artıq məhəlli qazanxanalar istismardan çıxarılmışdır. Eyni zamanda Bakıda 1 və 2 saylı İEM, Sumqayıtda 1 və 2 saylı İEM, Gəngə İEM istilik təchizatı sistemində əhəmiyyətli rol oynamağa başlamışlar.

Artıq 80-cı illərdə təkcə Bakı şəhərində istilik təchizatının 65%-ə yaxını məhz rayon istilik qazanzanaları hesabına həyata keçirilməyə başlamışdır. Bu təsərrüfatların idarə olunması və texniki xidmətin təşkili məqsədi ilə 1974-cü ildə “Azərenerji” nin tərkibində saatlıq gücü 50 Qkal-dən yuxarı olan rayon qazanxanalarını, bu qazanxanalardan qidalanan magistral istilik xətləri və müvafiq qazanxana və istilik şəbəkələri avadanlıqlarını özündə cəmləşdirən “İstilik şəbəkələri və suqızdıran qazanxanalar” müəssisəsi yaradılmışdır.

“Əhalinin və iqtisadiyyatın enerjidaşıyıcıları ilə təminatının yaxşılaşdırılması tədbirləri haqqında” Azərbaycan Respublikası Prezidentinin 2000-ci il tarixli sərəncamı ilə ölkənin enerjidaşıyıcılarına olan tələbatının yaxşılaşdırılması ilə bağlı mühüm əhəmiyyət kəsb edən tədbirlərin həyata keçirilməsi nəzərdə tutulmuşdur ki, onların da bir qismi məhz istilik təchizatı ilə bağlı olmuşdur. Həmin sərəncama əsasən Bakı şəhərində yerləşən istilik təchizatı müəssisələrinin fəaliyyətindəki pərakəndəliyi aradan qaldırmaq və idarəetməni bir mərkəzdə cəmləşdirmək məqsədi ilə “İstilik şəbəkələri və suqızdıran qazanxanalar” müəssisəsi də Bakı İcra Hakimiyyətinin tabeçiliyinə verilmiş, Bakı şəhərində istilik sistemlərinin bərpası ilə əlaqədar təxirəsalınmaz tədbirlərin görülməsi üçün müvafiq tapşırıqlar verilmişdir.

“Azərbaycan Respublikasında istilik təchizatı sahəsində idarəetmənin təkmilləşdirilməsi haqqında” Azərbaycan Respublikası Prezidentinin 08 iyun 2005-ci il tarixli 847 saylı sərəncamına əsasən ölkə əhalisinin və digər istehlakçıların etibarlı və keyfiyyətli istilik təchizatı xidmətlərinin təşkilinin əsaslı surətdə yaxşılaşdırılmasının, bu sahənin mərhələlərlə bazar iqtisadiyyatı prinsipləri əsasında inkişaf etdirilməsinin, onun səmərəliliyinin artırılmasının və bu sahəyə investisiyaların cəlb edilməsinin təmin edilməsi məqsədi ilə “Azəristiliktəchizat” ASC yaradılmış, Azərbaycan Respublikasında yaşayış məntəqələrində yaşayış evlərinin və binalarının, habelə sosial və digər təyinatlı obyektlərin istilik təchizatı işlərinin həyata keçirilməsi ona həvalə edilmişdir.

Hazırda “Azəristilikəchizat” ASC ölkənin əsas istilik təchizatı müəssisəsidir və bu sahədə dövlətin siyasətinin aparıcısı funksiyasını həyata keçirir. 51 regionda SC-in istilik təsərrüfatları fəaliyyət göstərir.

“Azəristiliktəchizat” ASC-nin yarandığı ötən müddət ərzində istilik təchizatı xidmətlərinin təşkilinin əsaslı surətdə yaxşılaşdırılması, uçot və idarəetmə sisteminin təkmilləşdirilməsi, enerjiyəqənaət və enerjidən səmərəli istifadə tədbirlərinin həyata keçirilməsi, istilik təchizatı sisteminə qoşulmuş, lakin müxtəlif səbəblərdən istiliklə təmin edilməyən yaşayış binaları və sosial obyektlərin tədricən bərpa edilərək istiliklə təmin edilməsi istiqamətində əhəmiyyətli işlər görülmüşdür.

Son illər Azərbaycanda Respublkasında aparılan ardıcıl iqtisadi islahatlar çərçivəsində əhalinin və iqtisadiyyatın enerjidaşıyıcılarına olan tələbatının ödənilməsi və digər kommunal xidmətlərin səviyyəsinin yaxşılaşdırılması istiqamətində çox ciddi və məqsədyönlü tədbirlərin həyata keçirilməsi, bu proseslərin bu gün də müvəffəqiyyətlə davam etdirilməsi ölkənin bütün əməksevər insanları kimi yeni yaradılmış “Azəristiliktəchizat” SC-nin də çoxsaylı əmək kollektivi tərəfindən yüksək qiymətləndirilir və daha böyük uğurlar əldə edilməsinə ruhlandırır.

İstifadə edilmiş mənbələr:

Euroheat & Power Beynəlxalq Assosasiyanın materialları: “Qədim Romadan başlayaraq bizim günlərə qədər – mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatının tarixi və gələcəyi”. Mart 2002-ci il. (From the Roman Empire to today-the history and future of CHP/DNC, March 2002)

Elektroenergetikanın inkişaf tarixi, http://www.azerenerji.com/

100 лет теплофикации и централизованному теплоснабжению в России. Сборник статей под редакцией В.Г.Семенова. Издательство «Новости теплоснабжения» Москва 2003.

Istilik nasosları: fəaliyyət prinsipləri və xüsusiyyətləri

Istilik nasos – bir qazan, kondisioner və mənbəyi kimi zahirən zidd komponentləri birləşdirə bilər cihaz isti su. Bu cihaz arasında əsas fərq su və istilik istilik aşağı temperatur bərpa olunan enerji ehtiyaclarını istifadə edə bilərsiniz ki. istehsal gücü (80%) böyük bir qismini, demək olar ki, günəş şüalarının enerjisi vasitəsilə xarici mühit “vurulur”. istilik nasosları hansılardır iş prinsipi – bugünkü məqalə öyrənmək.

nüanslar haqqında qısaca

“Istilik nasos” kimi bir anlayışı elmi dil yüksək potensialı aşağı temperatur mənbədən istilik daşınması üçün xidmət buxar sıxılma sistemi tutur. Başqa sözlə, bir isti obyekt üçün soyuq enerji köçürür. bir istilik nasos prinsipi iş nədir? Alqoritmi öz hərəkətləri, yəni, istilik transfer görə kondensasiya və qapalı dairə gəzər sonrakı buxarlanma maddələrin meydana həyata keçirilir (bax. № 2 Şəkil). Bütün bu hərəkəti mexanizm güc cihaz kiçik cari istehlak baxmayaraq çox böyük çıxdığı elektrik enerjisi, kiçik bir hissəsini istifadə edir.

Istilik nasosları: əməliyyat

İndi alət fəaliyyət alqoritmi nəzərdən keçirək. Biz bu prosesi inşa Carnot dövrü aşağıdakı mərhələlərdən ibarətdir. su dövrə qızdırılır vasitəsi Əvvəlcə istilik nasos soyuducu qaz kompressor, sıxdı. Bundan sonra xüsusi istilik capacitor yüksək təzyiq altında o sərin və kondensasiya yaratmaq başlayır maye gəlir. Belə ki, faydalı istilik istilik sistemi birbaşa verilir.

qaz sonra genişləndirilməsi valve keçir. Orada genişləndirir, belə ki, sistem təzyiq səviyyəsi yenidən azalır, və dəyər sistemində maye temperatur azalır. Tipik olaraq, su qaz qəbul valve mühit aşağıda temperatur soyudulur. Daha sonra qaz soyuducu bu buxarlanır yerdən istilik udur qurğu keçir. istilik nasosları əməliyyat prinsipi bağlıdır ildən, növbəti mərhələ qaz geri kompressor qidalanır. Belə ki, bu cihaz alqoritm adi məişət kondisioner fərqli demək olar ki, deyil.

Qeyd etmək lazımdır .

alt “İstilik nasosları: prinsipini fəaliyyət göstərən” yazıda soyuducu istilik udur olan sözü “torpaq” qeyd edib. Bu istilik nasos təsir yeganə amil deyil ki, qeyd etmək lazımdır. temperatur və təzyiq sisteminin dəyişən zaman həmçinin hava və su kimi mənbələri çalışır. Bu cür istilik nasos prinsipidir. qiymət gəlmişkən, bu cihazlar 35 min 250 rubl arasında dəyişir.

İstilik: düsturlar və vahidlər, xüsusiyyətlər, necə ölçülür, nümunələr

The isti fizikada istilik enerjisi ötürülür fərqli temperaturda olan əşyalar və ya maddələr təmasda olduqda. Bu enerji ötürülməsi və bununla əlaqəli bütün proseslər, fizikanın vacib bir sahəsi olan termodinamikanın tədqiqat obyektidir.

İstilik enerjinin aldığı bir çox formadan biridir və ən çox tanış olanıdır. Yaxşı haradan gəlir? Cavab maddəni təşkil edən atom və molekullarda olur. Şeylərin içindəki bu hissəciklər statik deyildir. Onları yumşaq bulaqlar ilə birləşdirilmiş, asanlıqla büzülməyə və uzanmağa qadir olan kiçik muncuqlar kimi təsəvvür edə bilərik.

Bu şəkildə hissəciklər titrəyə bilir və enerjisi asanlıqla digər hissəciklərə və eyni zamanda bir bədəndən digərinə köçürülə bilər.

Bədənin qəbul etdiyi və ya buraxdığı istilik miqdarı maddənin təbiətindən, kütləsindən və istilik fərqindən asılıdır. Belə hesablanır:

Harada Q ötürülən istilik miqdarı, m obyektin kütləsidir, C_vəmaddənin spesifik istiliyidir və ΔT = T_final – T_ilkin, yəni temperatur fərqi.

Bütün enerji növləri kimi, istilik də ölçülür joules, Beynəlxalq Sistemdə (SI). Digər uyğun bölmələr bunlardır: ergs cgs sistemində, Btu İngilis sistemində və kalori, qidanın enerji tərkibini bilmək üçün ümumi istifadə olunan bir termin.

İstilik xüsusiyyətləri

Unutmamalı olduğumuz bir neçə əsas konsepsiya var:

-İstilik haqqında keçiddə olan enerji. Cisimlərdə istilik yoxdur, yalnız vəziyyətə görə verir və ya udur. Nə obyektlər var daxili enerjidaxili konfiqurasiyasına görə.

Bu daxili enerji, öz növbəsində, molekulyar konfiqurasiya üçün tipik hərəkət və potensial enerji ilə əlaqəli kinetik enerjidən ibarətdir. Bu konfiqurasiyaya görə, bir maddə istiliyi az və ya çox asanlıqla ötürəcək və bu, onun xüsusi istiliyində əks olunur C_və, Q-nu hesablamaq üçün tənlikdə göstərilən dəyər.

-İkinci vacib konsepsiya istinin hər zaman ən isti bədəndən ən soyuqa köçürülməsidir. Təcrübə göstərir ki, isti qəhvədən gələn istilik həmişə fincan və boşqabın çiniğinə və ya qarışdırıldığı qaşıq metalına keçər, əksinə.

-Köçürülən və ya çəkilən istilik miqdarı, bədənin kütləsindən asılıdır. X kütləsi olan bir nümunəyə eyni miqdarda kalori və ya joul əlavə etmək kütləsi 2X olan başqa bir şəkildə eyni şəkildə istilənmir.

Səbəb? Daha böyük nümunədə daha çox hissəcik var və hər biri orta hesabla kiçik nümunənin enerjisinin yalnız yarısını alır.

Termal tarazlıq və enerjinin qorunması

Təcrübə göstərir ki, təmasda olan iki cisimi fərqli temperaturda qoyduğumuz zaman bir müddət sonra hər ikisinin də temperaturu eyni olacaq. Sonra deyilə biləcəyi obyektlərin və ya sistemlərin içərisində olduğu deyilə bilər istilik tarazlığı.

Digər tərəfdən, təcrid olunmuş bir sistemin daxili enerjisinin necə artırılacağını əks etdirərək, iki mümkün mexanizmin olduğu qənaətinə gəlinir:

i) İstiləşmə, yəni enerjini başqa bir sistemdən ötürmək.

ii) Bunun üzərində bir növ mexaniki iş aparın.

Enerjinin qənaət olunduğunu nəzərə alaraq:

Sistemin daxili enerjisindəki hər hansı bir artım, əlavə olunan istilik miqdarına və üzərində işlənməyə bərabərdir.

Termodinamika çərçivəsində bu qorunma prinsipi Termodinamikanın birinci qanunu. Sistemin təcrid olunmalı olduğunu söyləyirik, çünki əks halda balansdakı digər enerji girişlərini və ya çıxışlarını nəzərə almaq lazım olardı.

İstilik necə ölçülür?

İstilik, istehsal etdiyi təsirə görə ölçülür. Buna görə içkinin, yeməyin və ya hər hansı bir əşyanın nə qədər isti və ya soyuq olduğunu tez bir zamanda bildirən toxunma hissi. İstiliyin ötürülməsi və ya udulması istilikdə dəyişikliklərlə nəticələndiyindən, bunun ölçülməsi nə qədər istilik ötürüldüyünə dair bir fikir verir.

İstiliyi ölçmək üçün istifadə olunan cihaz termometrdir, oxumağı həyata keçirmək üçün dərəcə ölçülü bir cihazdır. Ən yaxşı bilinən civə termometridir, qızdırıldıqda genişlənən incə bir civə kapilyarından ibarətdir.

Bundan sonra civə ilə doldurulmuş kapilyar bir tərəzi olan bir şüşə boruya daxil edilir və bədəni ilə təmasda olur, istiliyi istilik tarazlığına çatana və hər ikisinin temperaturu eyni olana qədər temperaturu ölçülməlidir.

Termometr hazırlamaq üçün nə tələb olunur?

Başlamaq üçün bir qədər termometrik xüsusiyyətə sahib olmalısan, yəni temperaturla dəyişən bir xüsusiyyətə sahib olmalısan.

Məsələn, bir qaz və ya civə kimi bir maye, qızdırıldıqda genişlənir, baxmayaraq ki, bir elektrik cərəyanı keçdikdə istilik yayır. Bir sözlə, asanlıqla ölçülən istənilən termometrik xüsusiyyətdən istifadə edilə bilər.

İstilik varsa t termometrik xüsusiyyəti ilə düz mütənasibdir X, sonra yaza bilərsiniz:

Harada k iki uyğun temperatur təyin edildikdə təyin ediləcək mütənasiblik sabitidir və uyğun dəyərlər X. Müvafiq temperaturların laboratoriyada əldə edilməsi asan deməkdir.

Cütlər qurulduqdan sonra (t₁, X₁) Y (t₂, X₂), aralarını bərabər hissələrə ayırın, dərəcələr olacaq.

İstilik tərəzisi

Bir temperatur şkalası qurmaq üçün lazım olan temperaturların seçimi laboratoriyada əldə edilməsi asan olan meyarla aparılır. Dünyada ən çox istifadə olunan tərəzilərdən biri, İsveç alimi Anders Celsius (1701-1744) tərəfindən yaradılan Selsi şkalasıdır.

Selsi şkalasında 0, buz və maye suyun 1 təzyiq atmosferində tarazlıqda olduğu temperaturdur, üst sərhəd maye su və su buxarları bərabər tarazlıqda və 1 təzyiq atmosferində olduqda seçilir. Bu interval hər birinə deyilən 100 dərəcəyə bölünür dərəcə santigrat.

Bu, ondan uzaq bir tərəzi qurmağın yeganə yolu deyil. Fahrenhayt şkalası kimi intervalların digər dəyərlərlə seçildiyi başqa fərqli tərəzilər də var. Və yalnız aşağı həddi olan Kelvin tərəzisi var: mütləq sıfır.

Mütləq sıfır, bir maddədəki hissəciklərin bütün hərəkətinin tamamilə dayandırıldığı temperatura uyğundur, lakin kifayət qədər yaxınlaşsa da, hələ heç bir maddəni mütləq sıfıra qədər soyutmağı bacarmadı.

Nümunələr

Hər kəs istiliyi gündəlik və ya dolayı yolla gündəlik yaşayır. Məsələn, isti bir içki içdiyiniz zaman, günorta günündə bir avtomobil mühərrikinin istiliyini araşdırarkən, insanlarla dolu bir otaqda və saysız-hesabsız vəziyyətlərdə.

Yer üzündə istilik həm Günəşdən gələnlər, həm də planetin daxili hissələrindən gələn həyat proseslərini davam etdirmək üçün lazımdır.

Eynilə, iqlim atmosferdə baş verən istilik enerjisindəki dəyişikliklər tərəfindən idarə olunur. Günəşin istiliyi hər yerə eyni dərəcədə çatmır, ekvatorial enliklərdə qütblərdən daha çoxuna çatır, buna görə də istilik balansına çatmaq üçün tropiklərdəki ən isti hava yüksəlir və şimala və cənuba doğru hərəkət edir. əvvəllər danışılmışdı.

Bu şəkildə buludları və yağışları daşıyan müxtəlif sürətlərdə hava axınları qurulur. Digər tərəfdən isti və soyuq hava cəbhələri arasındakı qəfil toqquşma fırtına, tornado və qasırğa kimi hadisələrə səbəb olur.

Bunun əksinə olaraq, daha yaxın bir səviyyədə istilər çimərlikdə günbatımı qədər xoş qarşılanmaya bilər. İstilik avtomobil mühərriklərində və kompüter prosessorlarında istismar problemlərinə səbəb olur.

Elektrik enerjisinin keçirici kabellərdə itirilməsinə və materialların genişlənməsinə səbəb olur, bu səbəbdən mühəndisliyin bütün sahələrində istilik müalicəsi çox vacibdir.

Məşqlər

– Məşq 1

Bir şirniyyat etiketində 275 kalori olduğu yazılır. Bu konfet joules-də nə qədər enerjiyə bərabərdir?

Həll

Başlanğıcda, kalori istilik üçün bir vahid olaraq xatırlandı. Yemək ümumiyyətlə bu vahidlərlə ölçülən enerji ehtiva edir, lakin pəhriz kalorisi əslində kilokalordur.

Ekvivalentlik aşağıdakılardır: 1 kkal = 4186 J və konfetin olduğu qənaətinə gəlinir:

275 kilokalori x 4186 coule / kilocalorie = 1.15 10 6 J.

– Məşq 2

100 g metal 100 ° C-yə qədər qızdırılır və 20 ° C-də 300 g su ilə bir kalorimetrə yerləşdirilir. Sistemin tarazlığa çatdıqda əldə etdiyi istilik 21.44 ° C-dir. Kalorimetrin istiliyi qəbul etmədiyini düşünərək metalın xüsusi istiliyini təyin etməyiniz istənir.

Həll

Bu vəziyyətdə metal istidən imtina edir, buna Q deyəcəyik_verildi və itkini göstərmək üçün bir işarə (-) qoyulur:

Öz növbəsində, kalorimetrdəki su istiliyi udur ki, bu da Q udduğu kimi göstəriləcəkdir:

Enerji qorunur, ondan belə nəticə çıxır:

Bəyanatdan hesablaya bilərsiniz .T:

Metal: ΔT = T_final – T_ilkin= (21.44 – 100) ºC = -78.56 ºC = -78.56 K.

Su: ΔT = T_final – T_ilkin= (21.44 – 20) ºC = 1.44 ºC = 1.44 K.

Mühüm: 1 ºC, 1 kelvinlə eyni ölçüdədir. İki tərəzi arasındakı fərq, Kelvin miqyasının mütləq olmasıdır (Kelvin dərəcələri həmişə müsbətdir).

20ºC-də suyun xüsusi istiliyi 4186 J / kq-dır. K və bununla udulmuş istilik hesablana bilər:

Q_udulmuş = m_Su .EC _Su . ΔT = 300 x 10 -3 Kiloqram. 4186 J / kq. K. 1.44 K = 1808.35 J.

Nəticə üçün metalın xüsusi istiliyi təmizlənir:

EC _Metal = Q _udulmuş / -m _Metal . ΔT _Metal = 1808.35 J / – [(100 x 10.) -3 Kiloqram. (-78.56 K)] = 230.2 J / kq.K

İstinadlar

1. Bauer, W. 2011. Mühəndislik və Elmlər üçün Fizika. Cild 1. McGraw Hill.
2. Cuellar, J.A. Fizika II: Səriştələrə görə yanaşma. McGraw Hill.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fizika: Dünyaya Bir Baxış. 6 ta Qısaldılmış nəşr. Təlimdən imtina edin.
4. Knight, R. 2017. Alimlər və Mühəndislər üçün Fizika: Strateji Yanaşma. Pearson.
5. Tippens, P. 2011. Fizika: Konsepsiyalar və tətbiqetmələr. 7-ci nəşr. Mcgraw təpəsi