(ជ១)មេរៀនទី៣៖ (សង្ខេបមេរៀន) បរិមាណកម្តៅ

ជំពូកទី​១    កម្តៅ

មេរៀនទី៣  បរិមាណកម្តៅ

១. សញ្ញាណកម្តៅ

- កម្តៅ ជាថាមពលមួយដែលបញ្ជូនពីអង្គធាតុឬតំបន់មួយដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ទៅអង្គធាតុឬតំបន់មួយដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប។

· កាលណាអង្គធាតុមួយទទួលកម្តៅសីតុណ្ហភាពរបស់វាកើនឡើង។

·​ កាលណាអង្គធាតុមួយបញ្ចេញកម្តៅសីតុណ្ហភាពរបស់វាថយចុះ។

២.ភាណខុសគ្នារវាងសីតុណ្ហភាព និងកម្តៅ

· សីតុណ្ហភាព គឺជាទំហំមួយកំណត់ដោយកម្រិតក្តៅឬ ត្រជាក់នៃអង្គធាតុមួយឬតំបន់មួយ។

· កម្តៅ ជាថាមពលមួយដែលបញ្ជូនពីអង្គធាតុឬតំបន់មួយដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ទៅអង្គធាតុឬតំបន់មួយដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប។

៣.រង្វាស់បរិមាណកម្តៅ

- ខ្នាតរបស់បរិមាណកម្តៅគឺ កាឡូរី (cal) ឬស៊ូល(J)

- មួយកាឡូរី : គឺជាបរិមាណកម្តៅដែលទឹកមានម៉ាស 1g  ស្រូបយកឬបញ្ចេញចោលកម្តៅ ដើម្បីតំឡើងឬតំហយសីតុណ្ហភាពរបស់វា  ។

- ទំនាក់ទំនងកាឡូរី និងស៊ូល ៖

·  បើ \( 1cal=4.19\text{J} \) នោះ\( 1Kcal=4.19\times 1000J=4190J\ \)

· បើ \( 1cal=4.19$ \) ឬ ​\( 1J=\frac{1}{4.19}cal \)

- បរិមាណកម្តៅ ដើម្បីដំឡើងឬតំហយសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុមួយអាស្រ័យនឹងម៉ាសនៃអង្គធាតុមួយនោះ បើម៉ាសនៃអង្គធាតុធំ វាត្រូវការបរិមាណកម្តៅច្រើន ហើយបើម៉ាសអង្គធាតុនោះតូចវាត្រូវការបរិមាណកម្តៅតិច។ កម្តៅម៉ាស នៃអង្គធាតុមួយ(រឹង រាវ និងឧស្ម័ន) គឺជាបរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យអង្គធាតុនោះ 1g ដើម្បីដំឡើងឬតំហយសីតុណ្ហភាពរបស់វា  ។

កម្តៅម៉ាសនៃអង្គធាតុខ្លះៗ

- កាឡូរីម៉ែត្រ: ជាឧបករណ៍ប្រើសម្រាប់គណនាបរិមាណកម្តៅស្រូបឬបញ្ចេញដោយអង្គធាតុមួយ។ ឧបករណ៍ នេះផ្គុំឡើងពីផើងមួយអំពីស្ពាន់ដាក់លើកំណល់ស្នោ ហើយឋិតនៅក្នុងប្រអប់បិទជិតជាអង្គធាតុអ៊ីសូឡង់កម្តៅមួយដែលមានផ្ទៃខាងក្នុងរលោង។

- ការគណនាបរិមាណកម្តៅកំណត់ដោយ :

* ករណីបរិមាណកម្តៅ Q  គិតជា កាឡូរី (cal)

· m : ម៉ាសគិតជា ក្រាម​(g)

· C : កម្តៅម៉ាស គិតជាស៊ូលក្នុងមួយគីឡូក្រាម អង្សាសេ ​\( \text{J/kg} \cdot {}^\circ\text{C} \)

· Δt  : បម្រែបម្រួលសីតុណ្ហភាព គិតជា អង្សាសេ \( ^\circ \text{C} \)

-​ គោលការណ៍បណ្តូរកម្តៅ

-​ ការសិក្សាឧទាហរណ៍១ ៖  គេយកទឹក 300g នៅសីតុណ្ហភាព 20\( ^\circ \text{C} \) យកទៅដាំឱ្យពុះនៅសីតុណ្ហភាព 100\( ^\circ \text{C} \) ។ គណនា បរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តលឱ្យទឹក។ គេឱ្យ កម្តៅម៉ាសទឹក 1.00\( \text{cal/g} \cdot {}^\circ\text{C} \) ។

ដំណោះស្រាយ

គណនាបរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹក

តាមរូបមន្ត  :  \( Q=m\times C\times \Delta t \) 

ដោយ          m = 300g , C = 1.00\( \text{cal/g} \cdot {}^\circ\text{C} \)  ,  Δt = 100 – 20 = 80\( ^\circ \text{C} \)

យើងបាន      Q ​ =  300g × 1.01.00\( \text{cal/g} \cdot {}^\circ\text{C} \)  × 80 \( ^\circ \text{C} \) = 2400cal   

 ដូចនេះ        បរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹកគឺ 2400cal 

- ការសិក្សាឧទាហរណ៍២ ៖  គេយកទឹក 2L នៅសីតុណ្ហភាព 15\( ^\circ \text{C} \) យកទៅដាំឱ្យពុះនៅសីតុណ្ហភាព 100\( ^\circ \text{C} \)។ គណនា បរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តលឱ្យទឹក។ គេឱ្យ កម្តៅម៉ាសទឹក 4190\( \text{J/kg} \cdot {}^\circ\text{C} \) ។

ដំណោះស្រាយ

គណនាបរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹក

តាមរូបមន្ត:  \( Q=m\times C\times \Delta t \) 

ដោយ          m = 2L = 2kg = 2000g  , C = 4190\( \text{J/kg} \cdot {}^\circ\text{C} \) ,  Δt = 100 – 15 = 85\( ^\circ \text{C} \)

យើងបាន      Q ​ =  2000g × 4190\( \text{J/kg} \cdot {}^\circ\text{C} \) × 85\( ^\circ \text{C} \)  = 712300 000J   

ដូចនេះ         បរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹកគឺ 712300 000J   

ការសិក្សាឧទាហរណ៍៣ ៖  គេចង់ដាំទឹក 300g ឱ្យសីតុណ្ហភាពកើនឡើងពី 20\( ^\circ \text{C} \) ទៅ 100\( ^\circ \text{C} \) ។
ក. គណនាបរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹកនោះ
ខ. ឥឡូវគេយកចង្រ្កានអគ្គិសនីមួយដែលផ្តល់កម្តៅ 100cal ក្នុងមួយវិនាទីមកដាំទឹកនោះ។ តើគេត្រូវប្រើពេលប៉ុន្មាននាទីបើគេឧបមាថា កម្តៅដែលចេញពីចង្រ្កានត្រូវទឹកស្រូបយកទាំងអស់

ដំណោះស្រាយ

ក. គណនាបរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹក

តាមរូបមន្ត:  \( Q=m\times C\times \Delta t \)   

ដោយ          m = 300g , C = 1.00\( \text{cal/g} \cdot {}^\circ\text{C} \) ,  Δt = 100 – 20 = 80 \( ^\circ \text{C} \)

យើងបាន      Q ​ =  300g × 1.01.00\( \text{cal/g} \cdot {}^\circ\text{C} \) × 80 \( ^\circ \text{C} \) = 2400cal   

 ដូចនេះ        បរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹកគឺ 24000cal

ខ. គណនារយៈពេលដាំទឹក

តាមរូបមន្ត:  \( t = \frac{Q}{Q'} \)

ដោយ          Q = 24000cal  , Q’ = 100cal/s 

យើងបាន     \( t = \frac{24000\ \text{cal}}{100\ \text{cal/s}} = 240\ \text{s} = 4\ \text{min} \) 

ដូចនេះ        បរិមាណកម្តៅដែលត្រូវផ្តល់ឱ្យទឹកគឺ 240s = 4mm