뜨거운 차는 열린 차가 차가워 지지만 열린 주변에서 고정 된 차가운 음료의 온도는 정상입니다. 왜 그런 일이 발생합니까? 차가운 음료가 더 차가워 지거나 차가 더 뜨거워지지 않았습니까? 이 질문에 대한 답은 뉴턴의 냉각 법칙에 있으며, 냉각 속도는 주변과 물체의 온도 차이에 비례합니다. 이 곡선 연구 자료를 플로팅 할 때 우리는 주제에 대해 자세히 배울 것입니다.
열 전달 개념
열은 더 높은 온도의 영역에서 온도로 이동하는 경향이 있습니다. 이것은 모든 물체와 물질이 평형 상태를 얻기 위해 작용하기 때문입니다. 열도 마찬가지입니다.
물의 흐름의 예를 고려하십시오. 물이 가득 차고 다른 하나는 물이 거의 없습니다. 이 경우 물은 더 많은 볼륨 버킷에서 저 볼륨 버킷으로 이동합니다. 볼륨이 두 버킷에서 일부가 될 때까지 계속됩니다.
따라서 물체의 열에서도 마찬가지입니다. 고온 영역에서 동일해질 때까지 저온 영역으로 이동합니다.
뉴턴의 냉각 법
뉴턴은 신체에서 잃어버린 열과 온도 사이의 관계를 결정한 최초의 사람이었습니다. 법은 열 손실률이 주변과 시스템의 온도 차이에 직접적으로 다르다고 명시하고 있습니다. 뉴턴의 법칙은 수학적으로 다음과 같이 표현 될 수 있습니다
여기 M은 질량이고 S는 재료의 비열입니다.
따라서 방정식은 시스템 온도 또는 객체가 시간에 따라 감소 함을 명확하게합니다.
냉각 곡선
냉각 곡선은 시간에 관한 신체 온도 사이의 관계를 보여주는 그래프입니다. 곡선의 기울기는 열 교환이 물체의 상태의 변화를 일으키기 때문에 온도의 하락 속도를 제공합니다.
따라서 냉각 곡선의 기울기는 물체 상태의 변화를 보여줍니다. 따라서 냉각 곡선은 그래프의 위상 변화를 매핑하는 데 사용되는 라인 그래프입니다.
플로팅 냉각 곡선
냉각 곡선은 시간에 따른 신체 온도 사이의 관계를 결정하기 위해 그려집니다.
절차
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실험 세트는 위 다이어그램에 나와 있습니다. -
열량계는 뜨거운 물로 채워져 나무 뚜껑으로 덮여 있습니다. -
두 개의 온도계가 배치되고, 하나는 열량계에, 다른 하나는 인클로저에 배치됩니다. -
온도계 (T_O)의 사소한 읽기를 취한 다음 정지 시계를 시작하십시오. -
균일 한 냉각을 위해 열량계에서 물을 계속 저어주십시오. -
온도계 판독 값이 크게 떨어지면 시계를 멈추고 읽기를 기록하십시오. -
물을 계속 저어주고 온도계를 기록하십시오. 처음에는 온도 감소가 빠르지 만 시간이 지남에 따라 감소 할 것입니다. -
온도가 매우 느리게 떨어지면 시계를 멈추고 관측치를 사용하여 계산하십시오.
관찰
실험의 관측치 아래에 메모 :
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인클로저 워터에 배치 된 온도계의 최소 수 =____ -
열량계에 배치 된 온도계의 최소 수 =______ -
스톱워치의 최소 수 =______
계산 테이블
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| time (t) | 칼로리 미터의 물 온도 . | enclosure에서의 물 온도 . |
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