Issiq va sovuq suvni aralashtirsak harorat qancha bo'ladi? 10 % li va 30 % li eritmadan necha foizli eritma chiqadi? Oq nur qanday qilib kamalakka aylanadi va nega ko'k bilan sariq bo'yoq yashil beradi? Har bir bo'limda avval qisqa tushuntirish, keyin jonli tajriba, so'ng darajali o'yin.
Issiq suv soviydi va issiqlik beradi, sovuq suv isiydi va issiqlik oladi. Harorat tenglashguncha davom etadi. Issiqlik havoga isrof bo'lmasa:
Qberildi = Qolindi, Q = c·m·ΔT
c·m₁·(T₁ − T) = c·m₂·(T − T₂)
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi c = 4200 J/(kg·°C) = 4,2 J/(g·°C). Ikkala tomonda ham c bor — u qisqarib ketadi. 1 ml suvning massasi 1 g.
T = m₁T₁ + m₂T₂m₁ + m₂
Tayanch nuqta — natijaviy harorat. Massa ko'p bo'lgan suv tomonga u yaqinroq turadi: 300 g sovuq suv 100 g issiq suvni «yengadi».
T = (100·80 + 300·20) : 400 = 14000 : 400 = 35 °C
Uch qism bo'lsa ham xuddi shunday: T = (m₁T₁ + m₂T₂ + m₃T₃) : (m₁ + m₂ + m₃).
Muz 0 °C da eriydi va eriguncha harorati o'zgarmaydi. Eritish uchun issiqlik kerak: Q = λ·m, λ = 334 J/g (334 kJ/kg) — solishtirma erish issiqligi.
c·ms·(Ts − T) = λ·mm + c·mm·(T − 0)
Agar issiq suvning issiqligi c·ms·Ts muzni to'liq eritishga yetmasa, harorat 0 °C da qoladi va muzning bir qismi erimaydi: erigan muz = c·ms·Ts : λ.
p = mmoddameritma · 100 %
«10 % li tuz eritmasi» — har 100 g eritmada 10 g tuz bor. 200 g bunday eritmada 20 g tuz va 180 g suv. Modda massasi: mmodda = m·p : 100.
Aralashtirganda moddaning massalari qo'shiladi, eritmalarning massalari ham qo'shiladi:
m₁p₁ + m₂p₂ = (m₁ + m₂)·p
p = m₁p₁ + m₂p₂m₁ + m₂
E'tibor bering: bu harorat formulasining aynan o'zi! Foizlar ham «richag» qoidasiga bo'ysunadi.
Chapga ikki eritma foizini, o'rtaga kerakli foizni yozamiz. Diagonal bo'ylab ayiramiz (kattadan kichikni). O'ngda chiqqan sonlar — har bir eritmadan necha qism olish kerakligi.
10 % dan 20 qism, 40 % dan 10 qism → 2 : 1. 300 g kerak bo'lsa: 200 g va 100 g.
Suvda moddani cheksiz eritib bo'lmaydi. 20 °C da 100 g suvda ko'pi bilan:
| osh tuzi ≈ 36 g | ≈ 26,4 % |
| shakar ≈ 204 g | ≈ 67,1 % |
Bundan ortig'i erimaydi va idish tubiga cho'kadi — eritma to'yingan bo'ladi. Laboratoriyamizda shu ham hisobga olingan.
🦺 Tajribalarda faqat xavfsiz moddalar — osh tuzi va shakar. Kislota va ishqorlar bilan faqat o'qituvchi nazoratida, ko'zoynak va qo'lqopda ishlanadi.
Oq nur — barcha ranglar aralashmasi. Shishada har bir rang turlicha sinadi: binafsha nur uchun sindirish ko'rsatkichi kattaroq (n ≈ 1,65), qizil uchun kichikroq (n ≈ 1,61). Shuning uchun binafsha ko'proq og'adi. Bu hodisa — dispersiya.
Snellius qonuni: n₁·sin α = n₂·sin β
| Qizil | 625–750 nm |
| To'q sariq | 590–625 nm |
| Sariq | 565–590 nm |
| Yashil | 500–565 nm |
| Havorang | 485–500 nm |
| Ko'k | 450–485 nm |
| Binafsha | 380–450 nm |
Quyosh nuri tomchiga kirib sinadi, tomchining orqa devoridan qaytadi va chiqishda yana sinadi. Eng ko'p nur quyosh nuriga nisbatan ≈ 42° burchak ostida qaytadi (qizil 42,4°, binafsha 40,6°).
Shuning uchun kamalak — quyoshga qarama-qarshi nuqta (boshingiz soyasi) atrofidagi 42° radiusli doira. Quyosh 42° dan baland bo'lsa, kamalak gorizontdan pastda qoladi — shu sabab u ertalab yoki kechqurun ko'rinadi.
Chiroqlar nuri qo'shiladi — aralashma yorqinroq bo'ladi. Telefon ekranining har bir nuqtasi (piksel) qizil, yashil va ko'k nurni turli yorqinlikda (0…255) qo'shib istalgan rangni hosil qiladi.
Ko'k bo'yoq asosan ko'k nurni qaytaradi, qolganini yutadi. Sariq bo'yoq yashil, sariq va qizil nurni qaytaradi. Aralashmada faqat ikkalasi ham qaytaradigan nur qoladi — yashil.
Shuning uchun bo'yoq aralashmasi qorayadi (ayiruvchi aralashma), chiroqlar aralashmasi esa oqaradi (qo'shuvchi). Laboratoriya rangni Kubelka–Munk modeli bilan spektr bo'yicha hisoblaydi.
3 : 2 nisbat — «3 qism ko'k, 2 qism sariq». Jami 3 + 2 = 5 qism. 250 ml bo'yoq kerak bo'lsa, 1 qism = 250 : 5 = 50 ml.
V1 = V·aa + b, V2 = V·ba + b
Ulush va foiz: ko'k = 3/5 = 60 %, sariq = 2/5 = 40 %. 6 : 4 va 3 : 2 — bir xil nisbat, demak rang ham bir xil!
Rangni uchta son bilan yozish mumkin: L* — yorqinlik, a* — yashil ↔ qizil, b* — ko'k ↔ sariq. Ikki rang orasidagi «masofa»:
ΔE = √( ΔL*² + Δa*² + Δb*² )
ΔE < 2 bo'lsa, ko'z farqni deyarli sezmaydi. O'yinda nishon rangga shunday yaqinlashing!