Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q

В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q?

В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q.

Если силу тока в нагревателе и его сопротивление увеличить вдвое, то выделившееся количество теплоты за то же время равно : Ответ : формула ________ , число ______ помогите пожалуйста.

Q = I ^ 2 * R * t = IUt.

По условию I и U увеличили вдвое, то

x = I * 2 * U * 2 * t = 4IUt.

Теперь делим 1 на второе и находим х — искомая величина(кол — во теплоты)

Помогите с физикой пожалуйста, решите задачу и напишите объеснение В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q?

Помогите с физикой пожалуйста, решите задачу и напишите объеснение В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q.

Тоже количество теплоты нагреватель стал выделять за время 2 t после того, как сопротивление нагревателя и силу тока в нем изменили.

Каким стало сопротивление, если силу тока уменьшили в 2 раза?

Преувеличение тока силы в 4 раза количество теплоты выделяемое на сопротивление за то же время увеличивается?

Преувеличение тока силы в 4 раза количество теплоты выделяемое на сопротивление за то же время увеличивается.

В течении 2 минут через сопротивление 120 ом проходит ток силой 5А?

В течении 2 минут через сопротивление 120 ом проходит ток силой 5А.

Определите напряжение и мощность тока на этом сопротивлении, а так же выделяющееся на нем за это время количество теплоты и работу тока.

Как измениться количество теплоты, выделяющееся в проводнике с постоянным сопротивлением, если увеличить силу тока в нем в 4 раза?

Как измениться количество теплоты, выделяющееся в проводнике с постоянным сопротивлением, если увеличить силу тока в нем в 4 раза?

Пожалуйста помогите с задачкой по физике с решение и объяснением если не трудно В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q?

Пожалуйста помогите с задачкой по физике с решение и объяснением если не трудно В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q.

После того, как сопротивление нагревателя и силу тока в нем изменили, за тоже время выделилось количество теплоты 2 Q.

Каким стало сопротивление, если силу тока увеличить в 2 раза?

По какой формуле определяют количество теплоты которую выделяет проводник с током?

По какой формуле определяют количество теплоты которую выделяет проводник с током.

Один электрический нагреватель при подключении к источнику с наприжением V выделяет количество теплоты Q за 12 минут?

Один электрический нагреватель при подключении к источнику с наприжением V выделяет количество теплоты Q за 12 минут.

За какое время выделяет токое же количество теплоты два таких же нагревателя, подключенных параллельно источнику с тем же наприжением?

Если увеличить в 2 раза сопротивление проводника, а время прохождения тока по проволнику уменшить в 2 раза, то что станет с количеством теплоты, выделяемое проводником?

Если увеличить в 2 раза сопротивление проводника, а время прохождения тока по проволнику уменшить в 2 раза, то что станет с количеством теплоты, выделяемое проводником?

По проводнику газа с сопротивлением R течет ток I ?

По проводнику газа с сопротивлением R течет ток I .

Как изменится количество теплоты выделяющееся в проводнике в единицу времени, если его сопротивление уменьшить в 2 раза, а силу тока увеличить в 2 раза.

Какое количество теплоты выделит за время, равное 10мин, проволочная спираль сопротивлением 40 Ом при силе тока 1, 5А?

Какое количество теплоты выделит за время, равное 10мин, проволочная спираль сопротивлением 40 Ом при силе тока 1, 5А.

На странице вопроса В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q? из категории Физика вы найдете ответ для уровня учащихся 10 — 11 классов. Если полученный ответ не устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно, вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где можно обсудить тему с помощью обратной связи.

V = 1. 5 * 10 ^ 6 Гц C = 400 * 10 ^ — 12 Ф L = ? = = = v = 1 / T T = 2 * π * √(L * C) L = 1 / ((2 * π * v)² * C) = 1 / ((2 * 3. 14 * 1. 5 * 10 ^ 6)² * 400 * 10 ^ — 12)≈2. 82 * 10 ^ — 5 Гн = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =..

L(длинна) = 20м p(уд. Сопрот) = 1, 1 Ом·мм² / м s(сечение) = 0, 1мм² R = p * (l / s) = 1, 1 * (20 / 0, 1) = 220 Ом. U = I * R = 1, 6 * 220 = 352 B P = U * I = 352 * 1, 6 = 563, 2 Bт (ток при соединении плиток не изменится) (сопротивление увеличится..

Правило правой рукиЕсли расположить большой палец правой руки по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направлениелиний магнитной индукции.

P = W / t (W — работа эл. Тока) t = 120c W = P * t = U * I * t = 6 * 0. 6 * 120 = 432Дж.

Урок «Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность электрического тока»

Обучить обучающихся методу решения задач на расчет количества тепла, выделившейся в проводнике, с целью осознания возможности управления физическими процессами с помощью объектов бытовой техники и техники применяемой при работе по данной профессии.

Научить обучающихся измерять параметры реальных технических устройств профессионального назначения и бытового (электроплитки, миксера, кофеварки, электрочайника) проводить расчеты.

Читайте так же:
Формулы для вычисления количества теплоты выделяемое проводником с током

В процессе урока развивать логическое мышление, интерес к изучаемому предмету.

Расширить политехнический кругозор обучающихся.

На примере перехода неэлектрических видов энергии в энергию электрического поля в источниках тока и перехода энергии электрического поля в неэлектрические виды энергии в электрических цепях, показать, что энергия в природе не создается и не уничтожается, а только переходит из одного вида энергии в другой.

Основные знания и умения

1. Знать и уметь применять в решении задач формулы работы и мощности, закон Джоуля — Ленца.

Уметь рассчитывать стоимость электрической энергии.

Знать практическое применение теплового действия тока.

Тип урока. Комбинированный с применением поурочной карты

Оснащение урока: мультимедийный проектор, презентация, гальванометр, термистор, источник питания, панели с параллельным и последовательным соединением лампочек, лампа накаливания, структурно-логические схемы,

I . Организационный момент (2 мин.).

П. Актуализация знаний (20 мин.).

1. Определить внутреннее сопротивление источника электрической энергии, э.д.с. которого 12В, если при внешнем сопротивлении 23 Ом сила тока в цепи 0,5 А.

Три источника электрической энергии с э.д.с.

1,1. В и внутренним сопротивлением 0,9 Ом каждый соединены последовательно с разноименными полюсами и замкнуты на внешнюю цепь сопротивлением 3,9 Ом. Определить силу тока в цепи.

3. Дать понятие сверхпроводимости.

Дать понятие работы сторонних сил, э.д.с. Вывести формулу для закона Ома для полной цепи.

План изучения нового материала

а) понятие работы электрического тока;

б) зависимость работы, мощности и количества теплоты от сопротивления
резисторов при последовательном и параллельном соединении;

в) тепловое действие тока. Закон Джоуля- Ленца.

г) вывод формул мощности электрического тока. Единицы мощности;

д) применение теплового действия в быту и профессиональной деятельности

е) решение компетентностно- ориентированных заданий

III . Изучение нового материала (40 мин.).

а) В электрической цепи происходит ряд превращений энергии. При упорядочном движении заряженных частиц в проводнике электрическое поле совершает работу. Эту работу принято называть «работой тока».

Вычислить значение работы, совершаемой электрическим полем на произвольном участке цепи. Это может быть однородный проводник, например спираль электроплитки, обмотка электродвигателя холодильника.

Пусть за время Δ t через поперечное сечение проводника проходит заряд Q . Тогда электрическое поле совершит работу A = QU , т.к. I = Q / Δ t ( Q = I Δ t ; A = I Δ t U ,

ВЫВОД: Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока на напряжение и на время в течении которого совершалась работа.

Согласно закону сохранения энергии эта работа должна быть равна изменению энергии рассматриваемого участка цепи. Поэтому энергия, выделяемая на данном участке цепи за время Δ t , равна работе тока.

Если никаких движущихся проводников на участке нет, то увеличивается внутренняя энергия участка цепи.

В однородном проводнике увеличение внутренней энергии означает повышение его температуры.

Действительно, проводник с током нагревается и отдает теплоту окружающим телам.

Проблема: Каким образом это происходит?

Электрическое поле ускоряет электроны. После столкновения с ионами кристаллической решетке они передают ионам свою энергию. В результате энергия хаотического движения около положения равновесия возрастает. Это и означает увеличение внутренней энергии. Температура проводника повышается, и он начинает передавать теплоту окружающим телам. Спустя небольшое время после замыкания цепи процесс устанавливается и температура перестает изменяться со временем.

К проводнику за счет работы электрического поля непрерывно поступает энергия. Но его внутренняя энергия остается неизменной, т.к. проводник передает окружающим телам количество теплоты равное работе тока.

Таким образом, формула A = IU Δ t для работы тока определяет в случае однородного проводника количество теплоты, передаваемое проводником другим телам.

б) Сформулируйте закон Ома для участка цепи I = U / R .

Это значение силы тока используется в формуле для работы тока A = IU Δ t = ( U / R ) U Δ t =( U 2 / R ) Δ t ; A =( U 2 / R ) Δ t .

Выразить напряжение через силу тока, используя также закон Ома для участка цепи и это выражение применим в формуле A = IU Δ t ; I = U / R → U = IR ; A = IU Δ t → A = I 2 R Δ t .

Необходимо считать, что формулы A =( U 2 / R ) Δ t ; A = I 2 R Δ t эквивалентны. Формулой A = I 2 R Δ t удобно пользоваться для последовательного соединения проводников, т.к. сила тока одинаково во всех проводниках.

При параллельном соединении удобна формула A =( U / R ) Δ t , т.к. напряжение на всех проводниках одинаково.

в) Закон определяющий количество теплоты, которое выделяет проводник с током в окружающую среду был впервые установлен экспериментально английским ученым Д. Джоулем (1818-1889) и русским ученым Э. Х. Ленцем (1804-1861).

Закон Джоуля -Ленца был сформулирован следующим образом: Количество теплоты выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику: Q = I 2 R Δ t .

ВЫВОД: Мы получили этот закон с помощью рассуждений, основанных на законе сохранения энергии. Формула Q = I R Δ t позволяет вычислить количество теплоты выделяемое на любом участке цепи содержащим какие угодно проводники.

г) Любой электрический прибор (лампа, электродвигатель) рассчитан на потребление определенной энергии в единицу времени. Поэтому наряду с работой тока очень важное значение имеет понятие мощности тока. Мощность тока равна отношению работы тока за время Δ t к этому интервалу времени. Р=А/ Δ t = IU .

Это выражение переписываем в нескольких эквивалентных формах, если использовать закон Ома для участка цепи: Р= IU = I 2 R = U 2 / R ;

Работа, произведенная в единицу времени называется МОЩНОСТЬЮ.

Мощность измеряется прибором ваттметром, единицы измерения называются ваттами.

Кроме Ватта применяются более крупные единицы мощности.

Для практических измерений электрической работы (энергии) Джоуль является слишком мелкой единицей.

Читайте так же:
Тепловое действие электрического тока в электрических плитах

Если время подставить не в секундах, а в часах, то получим более крупные единицы электрической энергии.

1Вт ч= 3600 Вт с=3600 Дж

100 Вт ч=1 г Вт ч

Электрическая энергия измеряется счетчиком электрической энергии.

ВЫВОД: На большинстве приборов указано потребляемая ими мощность. Прохождение по проводнику электрического тока сопровождается выделением на нем энергии.

Эта энергия определяется работой тока: произведением перенесенного заряда и напряжением на концах проводника.

д) Все проводники при прохождении по ним электрического тока нагреваются и отдают тепло окружающей среде (воздуху, жидкости, твердому телу).

Температура проводника будет повышаться до тех пор, пока количество теплоты полученное проводником не станет равным количеству тепла отдаваемому проводником окружающей среде. При этом температура достигает установившегося значения.

Тепло, выделяемое током, используется в электрических печах и аппаратах прямого нагрева для процесса графитизации электродов, стекловаренной промышленности, в штамповочно-ковочном производстве, для нагрева труб, деталей цилиндрической формы.

В технике тегильные и муфельные печи, сушильные печи, шкафы.

Электрические нагревательные приборы получили очень большое распространение в домашнем быту (утюги, кипятильники, обогреватели, кофемолка, электросамовары, миксеры).

Основной частью электроплит, электросамоваров, электрочайников является проводник, в котором выделяется тепло, когда по нему течет ток.

Чаще всего проводник делают в виде спирали, которую укладывают в жаростойкие или огнеупорные основания, например из керамики и асбеста. Материалом для спиралей нагревающихся в воздухе обычно служат никром, т.е. для спиралей электроплит, т.к. спираль электрочайников, электросамоваров опускается в воду, то в этом случае для спиралей используют проволоку из реотана или никеля.

Проблема: Как вы думаете, что произойдет, если пропустить по таким спиралям ток, вынув их из воды?

(Они перегорают, т.к. воздух обладает меньшей теплопроводностью, чем вода, и поэтому воздух не может быстро уводить выделяющееся тепло).

IV . Закрепление материала (20 мин).

При закреплении используется поурочная карта.

Поурочная карта

Тема: Работа и мощность электрического тока.

Закон Джоуля-Леща. Тепловое действие тока.

Основные знания и умения.

Знать и уметь применять в решении задач формулы работы, мощности и закона Джоуля-Ленца.

Уметь рассчитывать стоимость электроэнергии.

Знать назначение и принцип действия плавких предохранителей.

Прочтите следующий текст.

Как известно, все тела состоят из молекул, и эти молекулы не находятся в покое, а непрерывно движутся. Чем выше температура, тем быстрее движение молекул, вещества этого тела.

(При прохождении электрического тока по проводнику электроны сталкиваются с движущимися молекулами проводника и усиливают их движение, что приводит к нагреву проводника.

Повышение температуры проводника происходит в результате преобразования электрической энергии в тепловую.)

Вывести выражение для работы электрического тока.

1. В цепи представленной на рис.1 приложено постоянное напряжение U , за время Δ t по цепи протекало количество электричества q . Силы электрического поля, действующие вдоль проводника, перенесли заряд q из точки А в точку В. работа электрических сил поля, или что то же, работа электрического тока может быть посчитана по формуле А = q ( φв — φ а) = q U .

В последнюю формулу поставьте формулу для определения заряда q = I Δ t , то получите А = U I Δ t .

В данную формулу подставьте значение напряжения согласно закона Ома для участка цепи U = IR , тогда получите формулу А = I 2 R Δ t — удобно пользоваться при п оследовательном соединении; А = ( U 2 / R ) Δ t — при параллельном соединении. Эти формулы эквивалентны.

Единицы измерения работы — Дж.

1 Вт ч = 3600 Ватт секунд = 3600 Дж

100 Вт ч = 1 гектоват час (гВт ч)

1000Вт ч= 1 киловат час (кВт ч)

Зhello_html_19f336d5.pngадание III .

Ввести формулы для подсчета мощности электрического тока.

Р-мощность электрического тока. Согласно определению Р = A/ Δ t;

Подставьте в формулы для мощности А = U I Δ t , получите Р =( UI Δ t )/ Δ t = U I , Р = U I ;

Используя закон Ома для участка цепи выразите напряжение и подставьте в конечную формулу: I = U / R ;

U = I R; Р = I U = I I R = I 2 R; P = I 2 R.

Подставьте закон Ома I = U / R в формулу

Р = UI . Получите Р = U 2 / R ;

Единицы измерения мощности — Вт. 100 Вт — 1 гектоватт (г Вт); 1000 Вт — 1 киловатт (кВт); 1000000 Вт — 1 мегаватт (мгВт).

Количество_теплоты_выделившееся_за_промежуток_времени

В случае, когда проводник неподвижен и химических превращений в нем не происходит, то работа тока целиком расходуется на нагревание проводника. Количество теплоты, выделяющееся в проводнике за конечный промежуток времени при прохождении постоянного тока I, рассчитывается по формуле

Формула (2.7) выражает закон Джоуля-Ленца для участка цепи постоянного тока: количество теплоты, выделяемое постоянным электрическим током на участке цепи, равно произведению квадрата силы тока на время его прохождения и электрическое сопротивление этого участка цепи.

Так как IR = U, то формулу (2.7) можно переписать в виде

Если сила тока изменяется со временем, то количество теплоты, выделяющееся за время t, вычисляется по формуле

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме (для данной точки проводника с током) имеет вид

где ω − плотность тепловой мощности; σ − удельная электропроводность; Е− напряженность электрического поля в данной точке проводника; Е * − напряженность поля сторонних сил.

Примеры решения задач

Задача 1. За время τ = 20 с при равномерно возраставшей силе тока от нуля до Io в проводнике сопротивлением R = 5 Ом выделилось количество теплоты Q = 4 кДж. Найти Io.

Io – ?Решение: Так как ток равномерно возрастает, то зависимость силы тока от времени имеет вид . (1)
τ = 20 с R = 5 Ом Q = 4 кДж
Читайте так же:
Идеализированный пассивный элемент преобразующий энергию электрического тока в тепло

По закону Джоуля-Ленца за время dt в проводнике выделится количество тепла

Полное количество тепла за время от до τ

Задача 2. При включении электромотора в сеть с напряжением U = 220 В он потребляет ток I = 5 А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление обмотки мотора R = 6 Ом.

Pп – ? η – ?Решение: Полная мощность, потребляемая мотором: , Р = 1100 Вт.
U = 220 В I = 5 А R = 6 Ом

Мощность, выделяющаяся в виде тепла:

Полезная мощность (механическая)

Задача 3. Источник тока с ЭДС замкнут на реостат. При силе тока I1 = 0,2 А и I2 = 2,4 А на реостате выделяется одинаковая мощность. Найти:

1) при какой силе тока на реостате выделяется максимальная мощность?

2) чему равна сила тока короткого замыкания?

I – ? Iкз – ?Решение: При силе тока I1 на реостате выделяется мощность , при силе тока I2 ,
I1 = 0,2 А
I2 = 2,4 А P1 = P2

где R1 и R2 – сопротивления реостата в каждом случае. По условию P1 = P2, поэтому

По закону Ома для полной цепи

подставив их в (1), получаем:

Отсюда находим отношение :

Максимальная мощность выделяется при условии R = r, при этом ток

Ток короткого замыкания

Задача 4. При изменении внешнего сопротивления с R1 = 6 Ом до R2 = 21 Ом. КПД схемы увеличился вдвое. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока r ?

r − ?Решение: При сопротивлении R1 КПД источника тока , а при сопротивлении R2
R1 = 6 Ом R2 = 21 Ом η2 = 2η1

Так как по условию задачи η2=2η1, то

Отсюда выражаем r:

Ответ: r = 14 Ом.

Задача 5. Две батареи с ЭДС ε1 = 20 В и ε2 = 30 В и внутренними сопротивлениями r1 = 4 Ом и r2 = 60 Ом соединены параллельно и подключены к нагрузке R = 100 Ом. Найти: 1) мощность, которая выделяется в нагрузке; 2) параметры ε и r генератора, которым можно заменить батареи без изменения тока в нагрузке; 3) КПД этого генератора.

P – ? ε, r – ? η – ?Решение: Рис. 52
ε1 = 20 В ε2 = 30 В r1 = 4 Ом r2 = 60 Ом R = 100 Ом

Используя правила Кирхгофа, найдем токи I1, I2, I в узле A:

Для контура a с обходом против часовой стрелки

Для контура b с обходом против часовой стрелки

Решим систему линейных уравнений (1) – (3) относительно I1, I2, I.

Умножая уравнение (2) на R, а уравнение (5) на r1, и складывая их, получаем:

Подставляя (6) в выражение (2), находим I1:

Подставляя выражения (6) и (7) в (4), находим I:

В нагрузке выделяется мощность:

Находим параметры генератора. Если данные в задаче батареи заменить на одну с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r, то через сопротивление R потек бы ток

Преобразуем выражение (8), поделив числитель и знаменатель дроби на (r1+r2), получим

Для того чтобы эти выражения были одинаковыми, необходимо выполнение условий:

КПД этого генератора в данной схеме

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9235 — | 7439 — или читать все.

UptoLike

Определить количество теплоты (Q), выделившееся за время (t = 10) с в проводнике сопротивлением (R = 10) Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от ( = 10) А до ( = 0).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

  • вещество, основным электрическим свойством которого является электропроводность
  • скалярная характериска электрического тока i; равна отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника за время Δt, i = Δq/Δt
  • свойство электрического проводника, вычисляется как отношение напряжения, прилагаемого к проводнику, к току, проходящему через него
  • скалярная, непрерывно изменяющаяся величина, равна отношению пройденного пути к скорости движения. Единица измерения: секунда, t=[c]
  • энергетическая характеристика процесса теплообмена, определяется количеством энергии, которое получает (отдает) тело в процессе теплообмена

Дополнительные материалы

Похожие задачи

Как определить среднюю силу тока в проводнике.

За время (t = 10) с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты (Q = 40) кДж. Определить среднюю силу тока (leftlangle I
ight
angle ) в проводнике, если его сопро­тивление (R = 25) Ом.

Определить количество теплоты выделившееся в проводнике.

Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону (I = >). Опреде­лить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением (R = 20) Ом за время, в течение которого ток уменьшится в (e) раз.

UptoLike

Определить количество теплоты (Q), выделившееся за время (t = 10) с в проводнике сопротивлением (R = 10) Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от ( = 10) А до ( = 0).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

  • вещество, основным электрическим свойством которого является электропроводность
  • скалярная характериска электрического тока i; равна отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника за время Δt, i = Δq/Δt
  • свойство электрического проводника, вычисляется как отношение напряжения, прилагаемого к проводнику, к току, проходящему через него
  • скалярная, непрерывно изменяющаяся величина, равна отношению пройденного пути к скорости движения. Единица измерения: секунда, t=[c]
  • энергетическая характеристика процесса теплообмена, определяется количеством энергии, которое получает (отдает) тело в процессе теплообмена

Дополнительные материалы

Похожие задачи

Как определить среднюю силу тока в проводнике.

За время (t = 10) с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты (Q = 40) кДж. Определить среднюю силу тока (leftlangle I
ight
angle ) в проводнике, если его сопро­тивление (R = 25) Ом.

Читайте так же:
Мощность тока равна количеству теплоты

Определить количество теплоты выделившееся в проводнике.

Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону (I = >). Опреде­лить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением (R = 20) Ом за время, в течение которого ток уменьшится в (e) раз.

II. Молекулярная физика

Раздел молекулярной физики, который изучает передачу энергии, закономерности превращения одних видов энергии в другие. В отличие от молекулярно-кинетической теории, в термодинамике не учитывается внутреннее строение веществ и микропараметры.

Термодинамическая система

Это совокупность тел, которые обмениваются энергией (в форме работы или теплоты) друг с другом или с окружающей средой. Например, вода в чайнике остывает, происходит обмен теплотой воды с чайником и чайника с окружающей средой. Цилиндр с газом под поршнем: поршень выполняет работу, в результате чего, газ получает энергию, и изменяются его макропараметры.

Количество теплоты

Это энергия, которую получает или отдает система в процессе теплообмена. Обозначается символом Q, измеряется, как любая энергия, в Джоулях.

В результате различных процессов теплообмена энергия, которая передается, определяется по-своему.

Нагревание и охлаждение

Этот процесс характеризуется изменением температуры системы. Количество теплоты определяется по формуле

Удельная теплоемкость вещества с измеряется количеством теплоты, которое необходимо для нагревания единицы массы данного вещества на 1К. Для нагревания 1кг стекла или 1кг воды требуется различное количество энергии. Удельная теплоемкость — известная, уже вычисленная для всех веществ величина, значение смотреть в физических таблицах.

Теплоемкость вещества С — это количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела без учета его массы на 1К.

Плавление и кристаллизация

Плавление — переход вещества из твердого состояния в жидкое. Обратный переход называется кристаллизацией.

Энергия, которая тратится на разрушение кристаллической решетки вещества, определяется по формуле

Удельная теплота плавления известная для каждого вещества величина, значение смотреть в физических таблицах.

Парообразование (испарение или кипение) и конденсация

Парообразование — это переход вещества из жидкого (твердого) состояния в газообразное. Обратный процесс называется конденсацией.

Удельная теплота парообразования известная для каждого вещества величина, значение смотреть в физических таблицах.

Количество теплоты, которое выделяется при сгорании вещества

Удельная теплота сгорания известная для каждого вещества величина, значение смотреть в физических таблицах.

Для замкнутой и адиабатически изолированной системы тел выполняется уравнение теплового баланса. Алгебраическая сумма количеств теплоты, отданных и полученных всеми телами, участвующим в теплообмене, равна нулю:

Виды электроэпиляции: термолиз и флеш (переменный ток)

В реальности это лечение угревой сыпи, но для неискушенного взгляда приборы выглядят похоже (1933 г.)

Мы с вами уже обсудили общие вопросы электроэпиляции, узнали, какой эффективной и медленной электроэпиляция была на заре XX века. Теперь перейдем к обзору второго из методов электроэпиляции — диатермии («прогреваю теплом»), термолиза («растворяю теплом»), коротковолновой или высокочастотной электропиляции. Эти названия используются для обозначают электроэпиляции за счет нагрева и разрушения ткани под действием переменного тока.

Итак, классическая электроэпиляция уничтожала волос за счет образовавшегося на конце иглы гидроксида натрия. На каждый волосок требовалось от 10 до 60 секунд, в результате процедура оказывалась настолько долгой и дорогой, что часть клиентов переключились на рентгеновскую эпиляцию с трагическими последствиями.

В конце XIX века параллельно применению постоянного тока, люди экспериментировали с переменным током. Так, в 1891 году впервые было показано, что прохождение переменного электрического тока сопровождается нагревом ткани. Это обстоятельство использовали поначалу хирурги и физиотерапевты, а в 1924 году Анри Бодьер (Henri Bordier) впервые продемонстрировал эпиляцию волос за счет коагуляции сосудов, питающих волос [Bulletin général de thérapeutique, 1924, p. 235]. Метод был быстрым, почти безболезненным и с меньшими рисками для кожи, чем эпиляция на основе постоянного тока, однако производители электроэпиляторов не спешили с реализацией рабочего прибора для индустрии красоты.

Дело в том, что источники постоянного тока были дешевы, просты в производстве, позволяли предсказуемо изменять параметры тока; генератор переменного тока периодически искрили и его параметры зависели от параметров среды (например, влажности). Так продолжалось до тех пор, пока в 30-е широкое распространение не получили электровакуумные лампы. К началу 40-х, термолиз практически целиком вытеснил электролиз-эпиляцию.

Суть термолиз-эпиляции

Переменный высокочастостный ток, являясь периодически знакопеременным током, не приводит к электролизу ионов электролитов человеческого тела (кровь, лимфа, плазма и пр.), поэтому гидроксид натрия в фолликуле не образуется, как это было при электролиз-электроэпиляции. Гибель волосяного сосочка здесь осуществляется за счет джоулевого тепла, возникновение которого связано с колебанием молекулы воды под действием знакопеременного электрического поля. Тепло, возникшее на конце иглы, быстро рассеивается в окружающие ткани за счет термической релаксации.

Поскольку частота колебаний, индуцированных высокочастотным током сопоставима с тепловыми колебаниями, такой ток не оказывает стимулирующего действия на человеческое тело подобно низкочастотному току. Однако это не значит, что высокочастотный переменный ток совершенно безопасен — он способен коагулировать сосуды и даже полностью выпаривать ткани — воздействие зависит от температуры, до которой нагревается ткань:

  • 60-70 °C — коагуляции сосудов, питающих волос; в интервале 45–75° С степень повреждения ткани зависит от длительности воздействия;
  • 70–100° С — денатурация коллагена и гибель клетки с образованием шрама;
  • > 100° С — испарение внутриклеточной жидкости.
Читайте так же:
Магний проводит ток или тепло

На форму и размер создаваемого очага тепла влияют следующие факторы:

  • Сила тока (тепло прямо пропорционально квадрату силы тока),
  • Время протекания тока (длительность импульса) и его частота (чем больше, тем быстрее происходит нагрев ткани).
  • Поперечное сечение иглы (тепло прямо пропорционально сопротивлению, а сопротивление обратно пропорционально сечению, поэтому, чем тоньше игла, тем больше тепла выделяется в единицу площади; или эквивалентно: для толстых игл выставляют большую силу тока и наоборот)
  • Тип иглы (сопротивление золота ниже, чем сопротивление стали, поэтому при одинаковых параметрах тока тепловыделение на стальной игле ниже; изоляторные иглы позволяют сконцентрировать тепловыделение на конце иглы).
  • Количество жидкости в фолликуле и глубина введения иглы (чем глубже залегает волос, тем больше жидкости; колебание ионов жидкости обеспечивает нагрев);

Графически это выглядит следующим образом:

Влияние длительности импульса, силы и глубины воздействия тока на образование тепла

В электроэпиляции переменным током используют следующие частоты: 1,3МГц, 5 МГц, 13,56 МГц и 27,12 МГц. Имеется разрешение на разработку электроэпилятора с частотой 40,68 МГц, однако пока нет ни одного коммерчески доступного прибора с такими характеристиками. Увеличение частоты переменного тока позволяет достигать необходимого нагрева ткани быстрее, а благодаря укорочению времени воздействия, процедура воспринимается менее болезненно. Майкл Боно в своей книге «Метод бленд» отмечает, однако, что непосредственно для фолликулы между приборами, работающими с частотами 13,56 МГц и 27,12 МГц, нет никакой разницы.

Частота переменного тока для термолиза

Длительность импульса для электроэпиляции переменным током колеблется от 10 мс до 2,5 с. Хотя любой метод эпиляции переменным током является термолизом, для электроэпиляции импульсами длительностью менее 10 мс используется отдельное название — флеш. В какой-то мере это оправдано: время термической релаксации кожи составляет порядка 10 мс (например, [Sardana]), то есть сопоставимо с длительностью импульса флеша. За счет этого рассеивание тепла в окружающие ткани заметно ниже, вся мощность тока концентрируется буквально на конце иглы. Это уменьшает площадь повреждаемых тканей, но предъявляет бо́льшие требования к меткости мастера.

Очаг тепла, образующийся вокруг иглы в флеш-термолизе и традиционном термолизе

В зависимости от частоты тока, длительности его подачи и частоты прерывания производители электроэпиляторов создают новые программы. Например, длительность импульса «Микрофлеш» (MicroFlash) у производителя электроэпиляторов Dectro в 10 раз короче обычного флеша (0,001 с). «Мультиплекс» (MultiPlex) — это импульс традиционного термолиза (0,5–2,5 с) плюс импульс «микрофлеш» или «пикофлеш». Длительность импульса «пикофлеш», как и в микрофлеш, составляет 0,001 с, но частота вдвое выше — 27,12 МГц. «Синхро» (Synchro) — способ автоматической подачи до сотни импульсов «пикофлеш».

Пикофлеш- (А), Мультиплекс- (В) и Синхро- (С) термолиз

При термолизе часто подают два импульса: один призван «убить» волосяной сосочек, второй — волосяную нишу, являющуюся источником ростковых клеток волоса. Поэтому специальные программы, безусловно, облегчают жизнь оператора прибора, предупреждая перегрев тканей. Клетки волосяной ниши умирают при температуре свыше 45°С, но уже начиная 60°С при длительном нагреве возможно повреждение коллагена, что приведет к образованию шрамов или пигментных пятен.

Проблемы термолиз-эпиляции

Несмотря на быстроту и значительно меньшую по сравнению с электролизом болезненность термолиз не лишен недостатков. Главный из них состоит в небольшой области воздействия, что требовует более точного попадания в волосяной фолликул.

Область воздействия при термолизе или флеше мала, поэтому использование метода на искривленных фолликулах затруднено

Для курчавых волос или волос, которые ранее выщипывались, характерно искривление фолликула. В результате положение волосяного сосочка становится непредсказуемым. В электролиз-эпиляции эти фолликулы выжигались гидроксидом натрия, растекавшимся по волосяной поре, а в термолиз-эпиляции оператору удавалось повредить лишь стержень волоса, и он вскоре отрастал заново.

Таким образом, часть волос оказались просто не чувствительны к методу удаления термолизом. Связанное с этим разочарование привело к появлению третьего метода, который мы обсудим в статье «Методы электроэпиляции: бленд (электролиз + тремолиз)».

  • Моррис, Д. Энциклопедия эпиляции: все об удалении волос для профессионалов и салонов красоты / Д. Моррис, Д. Браун. — М.: РИПОЛ классик, 2008. — 400, илл.
  • Bono, M. The Blend Method (редакция 2005 г.) ISBN Number: 0-9642682-0-5
  • Брошюра производителя электроэпиляторов Dectro [сайт]. URL: http://www.dectro.com/en (дата обращения 10.12.2016)
  • Электрохирургия. Практические советы и применение [сайт]. URL: http://www.endosurgical.ru/electrohirurgiya-prakticheskie-sovety/ (дата обращения 10.12.2016)
  • Guy, A. W. (2011). Biological effects of electromagnetic radiation [сайт]. URL: http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Biological_Effects_of_Electromagnetic_Radiation (дата обращения 10.12.2016)
  • Sardana, K. Lasers in Dermatological Practice. — JP Medical Ltd, 2014. — 500, илл.

Другое по теме:

Выборочно цитируя материалы сайте, не забывайте помечать источник: замечено, что люди, которые этого не делают, начинают обрастать звериной шерстью. Полное копирование статей запрещено.

«Волосатый вопрос» не заменит вам врача, поэтому воспринимайте мои советы и мой опыт с изрядной долей скептицизма: ваше тело — это ваши генетические особенности и сочетание приобретенных болезней. Не ставьте себе диагнозы на основании моих заметок или любых ссылок представленных на сайте. Любую проблему своего здоровья обсуждайте с врачом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector