როდესაც ვსწავლობთ სითბოს გადაცემის პროცესებს, რომლებიც სხვადასხვა ტემპერატურის ორ სხეულში ხდება, ჩვენ ვაკეთებთ სითბოს გადაცემის ხარისხობრივ შესწავლას, რაც შეიძლება მოხდეს გამტარობით, დასხივებით და კონვექცია. ამასთან, როდესაც ამ ტიპის კვლევას ვასრულებთ, ჩვენ არ ვართ დაინტერესებული სითბოს რაოდენობის მნიშვნელობის დადგენა, რომელიც ერთი სხეულიდან მეორეზე გადადის. ამის შემდეგ ჩვენ ვისწავლით როგორ გამოვთვალოთ სითბოს რაოდენობა, რომელიც ჩართულია გამტარობისა და დასხივების პროცესებში.
მართვის მოწმობა
სითბოს დინება ორ სხეულს შორის
განვიხილოთ ორი სხეული განსხვავებული ტემპერატურით T1 და თ2, მყოფი თ2> თ1. თუ ამ ორ სხეულს აერთიანებს A და სიგრძის L ერთნაირი მონაკვეთის მეტალიკი, მოხდება უფრო დიდი სხეულის სითბოს გამტარობა. ტემპერატურა ყველაზე დაბალი ტემპერატურის ორგანოსთვის, განსაზღვრავს, რომ ΔQ არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც გადის ბარში მოცემულ დიაპაზონში დრო t კოეფიციენტი სითბოს რაოდენობასა და დროის ინტერვალს შორის ეწოდება სითბოს დინება, რომელიც წარმოდგენილია ბერძნული ასოთი fi (Φ) და მათემატიკურად შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:
თუ ლითონის ზოლი, რომელიც აკავშირებს ორ სხეულს, გარშემორტყმულია იზოლატორით, გადამოწმებულია, რომ გარკვეული დროის შემდეგ ეს ზოლი აღწევს იმ მდგომარეობას, მყარი მდგომარეობა, რაც ხასიათდება იმავე სითბური ნაკადის ზევით ბარის ნებისმიერ წერტილში. ამ ფაქტის შედეგად, ზოლი აღწევს ტემპერატურას, რომელიც მუდმივია მთელ ზოლში და არ იცვლება დროთა განმავლობაში.
ექსპერიმენტულად შესაძლებელია გადავამოწმოთ, რომ სითბოს ნაკადი არის:
• პირდაპირ პროპორციულია ბარის მონაკვეთის ფართობისა, რომელიც უერთდება ორ სხეულს;
• ორ სხეულს შორის ტემპერატურის სხვაობის პირდაპირპროპორციული;
• კორპუსის შეერთების ზოლის სიგრძის უკუპროპორციულია.
ამ სამი შემოწმების შეერთება და პროპორციულობის მუდმივის შემოღება, შეგვიძლია დავწეროთ შემდეგი მათემატიკური განტოლება:
სადაც K არის მუდმივი მახასიათებელი მასალა, რომელიც ქმნის ბარს და ეწოდება თერმული კონდუქტომეტრული. რაც მეტია ამ მუდმივის მნიშვნელობა, მით მეტია სითბოს დინება, რომელსაც ბარი ატარებს.
გამოსხივება
ჩვენ ვიცით, რომ გამტარობითა და კონვექციით სითბოს გადაცემა მოითხოვს მატერიალური საშუალების არსებობას, რომ ეს მოხდეს. რადიაციული პროცესის დროს პირიქით ხდება, ანუ ამ პროცესს არ სჭირდება საშუალება ორ სხეულს შორის ხდება სითბოს გადაცემა, მაგალითად, სითბოს გადაცემა მზესა და Დედამიწა.
საერთოდ რომ ვთქვათ, როდესაც ჭიქა იღებს გარკვეულ რაოდენობას გამოსხივებულ ენერგიას, მაგალითად, მზისგან გამოსხივებას, სხეული შთანთქავს ამ გამოსხივების ნაწილს და დანარჩენი ნაწილი აისახება. ჩვენ ვიცით, რომ ბნელ სხეულებს აქვთ უფრო მეტი გამოსხივების ენერგიის შთანთქმის უნარი, ვიდრე მსუბუქი სხეულები.
განვიხილოთ სხეული, რომლის გარე ზედაპირს აქვს ფართობი A და რომელიც ასხივებს ამ არეალს P ენერგიის მთლიანი გამოსხივება, რომელიც წარმოადგენს დროის ერთეულზე გამოსხივებულ ენერგიას ზედაპირი. შემდეგ მათემატიკურ ურთიერთობას სხეულის გასხივება ან გამოსხივება ეწოდება:
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
R = P / A
ხოლო მისი ერთეული საერთაშორისო სისტემაში არის W / m2.
ამასთან, მე -20 საუკუნის შუა პერიოდში ავსტრიელმა მეცნიერებმა ჯ. სტეფანმა და ლ. ბოლცმანი ექსპერიმენტულად მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ სხეულის გამოსხივება მისი ტემპერატურის მეოთხე სიმძლავრის პროპორციულია კელვინში, ანუ R = σT4. სადაც σ ეწოდება სტეფან-ბოლცმანის მუდმივას და ინახავს SI σ = 5,67 x 10-ს-8W / მ2კ4. ეს გადამოწმებულია რეალური სხეულისთვის, ანუ ის სხეულები, რომლებიც სრულად იწოვენ ან ასახავენ რადიაციას. როდესაც სხეული არ არის რეალური, სტეფან-ბალცმანის მიერ აღწერილ განტოლებას ემატება მუდმივა, რომელსაც ემისიურობა ეწოდება, ამრიგად: R = еσT4. Ეს არის სტეფან-ბოლცმანის კანონი და მისი საშუალებით შეგვიძლია გამოვთვალოთ ნებისმიერი სხეულის ბზინვარება, როდესაც ვიცით მისი ტემპერატურა და მისი გამოსხივება.
MARCO Aurélio da Silva- ს მიერ
ბრაზილიის სკოლის გუნდი
თერმოლოგია - ფიზიკა - ბრაზილიის სკოლა
გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:
SANTOS, მარკო აურელიო და სილვა. "სითბოს გადაცემის რაოდენობრივი შესწავლა"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/estudo-quantitativo-transferencia-calor.htm. წვდომა 2021 წლის 27 ივნისს.
