سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
سوّمین عاملی كه به سراغ آن می رویم سطح مقطع جسم است. ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

‏اثر سطح مقطع

سوّمین عاملی كه به سراغ آن می‏رویم سطح مقطع جسم است.

آیا وقتی یك انگشت خود را به بدنه كتری آب در حال جوش می‏زنید بیشتر می‏سوزید یا وقتی همه انگشتان خود را می‏زنید (البته در یك زمان یكسان)؟

آیا اگر در یك خانه از پنجره‏های بیشتر و بزرگتر استفاده كنید گرمای بیشتری تلف نمی‏شود؟

 

با یك دست خود یك سر سیم مسی را گرفته و سر دیگر آن را وارد شعله آتش كنید. در همین حال با دست دیگرتان سر پنج عدد سیم (مشابه سیم قبلی) را در دست گرفته و طرف دیگر آن ها را وارد شعله آتش كنید. كدام دست بیشتر می‏سوزد؟ چرا؟

 

مقداری آب داخل ظرفی ریخته و آن را روی اجاق گاز قرار دهید. یك یونولیت را روی درب ظرف

‏اثر سطح مقطع

طوری قرار دهید كه در گوشه آن راهی برای خروج بخار باشد.

 

یك میله (یا قاشق) را در یونولیت فرو كرده و روی آن قطعه یخی قرار دهید، طوری كه در معرض بخار خروجی نباشد. منتظر شوید تا یخ شروع به ذوب شدن نماید. حال آزمایش را با همان شرایط ولی این بار از ٥ میله (یا قاشق) استفاده كنید و میزان ذوب شدن یخ را در یك زمان معین با میزان ذوب یخ مرحله اوّل آزمایش مقایسه كنید. در كدام حالت یخ بیشتر ذوب می‏شود؟ چرا؟

 

با توجّه به مطالب بالا به احتمال زیاد باید به این نتیجه رسیده باشید كه هر چه تعداد میله‏ها بیشتر باشد انتقال گرما بیشتر خواهد بود. به عبارتی هر چه سطح مقطع یك جسم بزرگتر باشد انتقال گرما در یك زمان معین از آن بیشتر می‏شود. با انجام آزمایش دقیق و كمی دیده می‏شود كه میزان گرمای عبوری در یك زمان معین با سطح مقطع جسم نسبت مستقیم دارد یعنی:

در یک زمان معین

آیا بدون انجام آزمایش و با استدلال (به عبارتی با انجام آزمایش ذهنی) می‏توان به رابطه رسید؟

 

وقتی در اتاقی از یك پنجره در زمان معین گرمای Q خارج شود در آن صورت از دو پنجره مشابه پنجره قبلی در همان زمان، گرمای 2Q خارج می‏شود. این موضوع نشان می‏دهد كه افزایش تعداد پنجره‏ها كه به منزله افزایش سطح مقطع است باعث افزایش گرمای عبوری به همان نسبت می‏گردد.

 

فرض كنید از جسمی در زمان t گرمای Q عبور كند.

بدیهی است كه اگر از دو جسم مشابه همان جسم استفاده شود آنگاه در زمان t از هر كدام گرمای Q عبور می‏كند و این به معنی این است كه از دو جسم، گرمای 2Q عبور می‌نماید.

پس اگر این دو جسم (از یك وجه) به هم چسبیده باشند در عبور گرمای 2Q خللی وارد نمی‏شود. بنابراین می‏توان نتیجه گرفت كه وقتی سطح مقطع دو برابر شود، گرمای عبوری دو برابر می‏گردد. به همین نحو اگر از سه جسم استفاده شود گرمای عبوری 3Q خواهد بود، یعنی وقتی سطح مقطع سه برابر شود گرمای عبوری سه برابر شده است. بنابراین داریم:

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین