Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Varme
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
man nu, at naar der som her forudsat er
Ligevægt og Gnidningsfrihed, saa maa man have
K . k = B . b. Det vil sige, at Energiens
Størrelse er forblevet uforandret, den er blot
gennem Arbejde flyttet fra K til B. Ethvert
Arbejde er en Energiflytning.
Varme og Arbejde,
Varmeækvivalent. Med den ovenfor beskrevne Vinde
(Fig. 1) vil vi nu tænke os Loddet K’s
Bevægelse gentaget, men denne Gang uden Loddet
B, hvis Kraft tænkes erstattet af en
Bremseklods B’ (punkteret), som med et passende
Tryk gnider mod Vinden, saa at Bevægelsen af
K forløber jævnt og langsomt ganske som før.
Naar Bevægelsen er endt, har Loddet K mistet
sin Energi. Det har udført samme Arbejde som
før, men denne Gang kan vi ikke genfinde
Energien i nogen synlig Form. Det eneste, der er at
spore, er en yderst svag Opvarming af de
gnidende Flader. Det er i denne V., vi maa se
Erstatningen, Ækvivalentet, for den tabte
Energi, og Begrundelsen af denne Opfattelse ligger
i, at der altid findes et konstant Forhold
mellem denne og Varmemængden, og at det samme
Forhold genfindes, naar Omsætningen gaar i
modsat Retning fra V. til Arbejde. Tænker vi
os Vinden omgivet af et Kalorimeter til
Maaling af Varmemængden, har vi i det væsentlige
den Forsøgsordning, ved hvilken Joule
bestemte Varmeækvivalentet, hvorved forstaas det
Arbejde, som skal til for at frembringe en
Varmeenhed. Efter de nyeste og bedste
Bestemmelser er 1 Kalorie ækvivalent med 4,1863 . 107
Erg, hvilket Tal i Formler ofte betegnes med
J. I det tekniske Maalesystem er 1
Kilogramkalorie ækvivalent med 426,6 Kilogrammeter.
Vi kan anskueliggøre os Størrelsesforholdet ved
denne Omsætning ved at tænke os en Spand
med Vand hævet 427 m, altsaa c. 1/2 km, til
Vejrs. Hvis Vandet styrter ned fra denne
Højde, og hele den tabte Beliggenhedsenergi
omsættes til V. i Vandet selv, vil dets Temperatur
stige — een Grad. Denne lille Varmemængde
forklarer, hvorfor man kunde være lidt tøvende
med at anerkende V. som en Erstatning for
den mekaniske Energi.
Varmeteoriens 1. Hovedsætning.
Indre Energi. Der kan nu gaas over til
at formulere Varmeteoriens 1. Hovedsætning.
Vi har set, at et Legeme, som udfører Arbejde
(jfr. K Fig. 1), afgiver en Energimængde lig
med det udførte Arbejde, omvendt, at et
Legeme, der modtager Arbejde — d. v. s.
udfører et negativt Arbejde, som B ved
Løftningen — modtager en tilsvarende Energimængde.
I den rene, d. v. s. den gnidningsfri, Mekanik
sker Energiflytning alene gennem Arbejde, og
den samlede Energisum forbliver konstant. Saa
snart vi forlader den rene Mekanik, gælder
denne Sætning om Energiens Konstans ikke
længere, hvis vi holder os til de ydre
mekaniske (og elektriske) Energiformer alene, men
det konstante Ækvivalensforhold viser os, at vi
kan opretholde den, saafremt vi tillige regner
med en indre Energi i Legemerne, som ændres
ikke blot ved udført eller modtaget Arbejde,
men lige saa godt ved afgivet eller tilført
Varmemængde. Modtager et Legeme
Varmemængden Q Kalorier, forøges dets Energi derved med
J Q Erg, hvor J er Varmeækvivalentet; udfører
det samtidig Arbejdet A Erg, formindskes den
med A Erg. Legemets samlede Energitilvækst
ΔU maa derfor kunne skrives som
J Q — A = ΔU
Denne Ligning er den matematiske
Formulering af Varmeteoriens 1. Hovedsætning. Man
kan fortolke den som
en Anvisning paa,
hvorledes vi skal
komme til Kendskab
om den i Legemerne
skjulte indre Energi.
Vi kan ikke direkte
iagttage denne, men
vi kan efter
Ligningen regne os til den
ved at maale de
direkte iagttagelige
Størrelser: den
tilførte Varmemængde
Q, som bestemmes
ved Kalorimetret, og
det udførte Arbejde
A, der bestemmes
ved Produktet af den
maalte Kraft og Vej.
Her skal ved et Par
Eksempler vises
Anvendelsen af
Ligningen til en saadan
Beregning af indre Energi.
En Luftmasses indre Energi. Vi
tænker os en vis Luftmasse indespærret i en
Cylinder med et bevægeligt Stempel, saaledes at vi
er i Stand til at sammentrykke den efter Behag.
1) Adiabatisk Sammentrykning.
Til at begynde med er Luftmassen ved
almindelig Tryk og Omgivelsernes Temperatur.
Man trykker nu hastigt Stemplet ind, saa
Rumfanget formindskes, f. Eks. til det halve.
Luftmassens Temperatur vil da stige noget som et
halvt hundrede Grader. Hvor meget er derved
Luftmassens Energi blevet forøget? Luften er
blevet varm, men der er ikke ført V. til den,
tværtimod, hvis der er sket nogen
Varmetransport, maa der være gaaet V. bort fra den
varmere Luftmasse til de koldere Omgivelser.
Afgivelsen af en vis Varmemængde kræver
imidlertid ikke blot Temperaturforskel, men ogsaa
Tid, og hvis Sammentrykningen er sket meget
hurtigt, kan vi i første Tilnærmelse se bort fra
den afgivne V. En Proces, ved hvilken
Varmeudvekslingen er Nul (Q = 0), kaldes
adiabatisk. Derimod har Luften modtaget Arbejde,
fordi Stemplet er bevæget imod Luftmassens
Tryk — A bliver derfor en positiv Størrelse,
som her angiver Luftens Energiforøgelse. Man
kan afbilde de samhørende Værdier, som
Luftmassens Tryk (p) og Rumfang (v) har
gennemløbet ved Kurve 1 i et p-y-Koordinatsystem.
Et saadant Diagram kaldes et Arbejdsdiagram,
fordi Arbejdet ved en Proces direkte angives
ved det Areal, som ligger mellem Processens
Kurve og v-Aksen — altsaa her a b b’ a’ a. I
Teknikken tegnes Arbejdsdiagrammet
automatisk ved Watt’s Indikator.
 |
| Fig. 1. |
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
