جواب پرسش صفحه ۹۹ فیزیک دهم - همیار آموزش

پرسش ۴-۳ صفحه ۹۹ فیزیک دهم

فصل ۴ فیزیک دهم /در بخش زیر جواب صفحه ۹۹ کتاب فیزیک دهم برای رشته های ریاضی و تجربی را قرار داده ایم. / پرسش ۴-۳ صفحه ۹۹ فیزیک دهم

چند گوی فلزی از جنس‌های مختلف، مثلاً از آلومینیم، فولاد، برنج، مس، سرب و …، را اختیار می‌کنیم که همگی جرم یکسانی داشته باشند. گوی‌ها را توسط ریسمان‌هایی داخل ظرف آبی قرار می‌دهیم که آب آن درحال جوشیدن است و پس از مدتی گو‌ی‌ها را بیرون آورده و آنها را روی یک ورقه پارافین قرار می‌دهیم. به نظر شما کدام گوی، پارافین بیشتری را ذوب می‌کند و علت آن چیست؟ این آزمایش را نخستین بار فیزیک دان ایرلندی، جان تیندال (۱۸۹۳-۱۸۲۰ م.) طراحی و اجرا کرد.
پاسخ: دمای هر سه گوی یکسان است زیرا هر سه از آب درحال جوشیدن بیرون آمده اند. اما طبق رابطه Q=mcΔT هر کدام که گرمای ویژه بیشتری داشته باشد، در فرایند به تعادل رسیدن با دمای محیط، می تواند گرمای بیشتری به محیط داده و در نتیجه پارافین بیشتری را ذوب کند.

توضیحات بیشتر جهت مطالعه (پاسخ به روش دیگر): این به گرما های ویژه گوی ها بستگی دارد. طبق جدول ۴ـ۳ کتاب، برحسب J/kg.K گرماهای ویژۀ سرب، برنج، مس، فوالد و آلومینیوم به ترتیب ۱۲۸ ،۳۸۰ ، ۳۸۶ ،۴۵۰ و ۹۰۰ است. بنابراین میزان ذوب شدن پارافین از کمترین تا بیشترین به همان ترتیب است. آزمایش اصلی که توسط جان تیندال انجام شد به وسیله وزنه های استوانه ای انجام شده که شکل آن به صورت زیر است.