Skip to main content
Global

15.0: Utangulizi wa Thermodynamics

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    183874

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Uhamisho wa joto ni nishati katika usafiri, na inaweza kutumika kufanya kazi. Inaweza pia kubadilishwa kwa aina nyingine yoyote ya nishati. Injini ya gari, kwa mfano, huwaka mafuta kwa uhamisho wa joto ndani ya gesi. Kazi hufanywa na gesi kama inavyofanya nguvu kupitia umbali, ikibadilisha nishati yake kuwa aina nyingine-ndani ya nishati ya kinetic au uwezo wa mvuto wa gari; katika nishati ya umeme ili kuendesha plagi za cheche, redio, na taa; na kurudi katika nishati iliyohifadhiwa katika betri ya gari. Lakini wengi wa uhamisho wa joto zinazozalishwa kutokana na kuchomwa mafuta katika inji haifanyi kazi kwenye gesi. Badala yake, nishati hutolewa katika mazingira, ikimaanisha kuwa inji haifai kabisa.

    Injini ya mvuke na magari kadhaa ya abiria huonyeshwa kusafiri chini ya kufuatilia treni. Treni ina baadhi ya watu kwenye bodi.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Injini ya mvuke hutumia uhamisho wa joto kufanya kazi. Watalii mara kwa mara hupanda treni hii nyembamba ya inji ya mvuke karibu na San Juan Skyway huko Durango, Colorado, sehemu ya Programu ya Taifa ya Scenic Byways. (mikopo: Dennis Adams)

    Mara nyingi inasemekana kuwa injini za kisasa za petroli haziwezi kufanywa kuwa na ufanisi zaidi kwa kiasi kikubwa. Tunasikia sawa kuhusu uhamisho wa joto kwa nishati ya umeme katika vituo vikubwa vya nguvu, iwe ni makaa ya mawe, mafuta, gesi asilia, au nyuklia inayotumiwa. Kwa nini ni kwamba kesi? Je, ufanisi unaosababishwa na matatizo ya kubuni ambayo yanaweza kutatuliwa kwa uhandisi bora na vifaa bora? Je, ni sehemu ya njama ya kufanya fedha na wale wanaouza nishati? Kweli, ukweli ni wa kuvutia zaidi, na unaonyesha mengi kuhusu hali ya uhamisho wa joto.

    Sheria za msingi za kimwili zinatawala jinsi uhamisho wa joto kwa kufanya kazi unafanyika na kuweka mipaka isiyoweza kushindwa kwenye ufanisi wake. Sura hii kuchunguza sheria hizi pamoja na maombi mengi na dhana zinazohusiana nao. Mada hizi ni sehemu ya thermodynamics -utafiti wa uhamisho wa joto na uhusiano wake na kufanya kazi.