თერმული კონდუქცია ან უბრალოდ გამტარობა არის სითბოს გადაცემის პროცესი, რომელიც ხდება მყარი მასალების გამო, ა განსხვავებაწელსტემპერატურა. მართვისას, Თერმული ენერგია გადაეცემა შორის ატომები და მოლეკულები ერთზე მყარი საკითხის გადატანის გარეშე, სანამ მდგომარეობა თერმული წონასწორობა.
ეს ფენომენი გვხვდება ყველა ნივთიერებაში, მათი განურჩევლად ფიზიკური მდგომარეობამიუხედავად ამისა მეტიხშირიწელსმყარი. ეს ხდება იმიტომ, რომ მყარ მდგომარეობაშია ატომების ფიქსირებული პოზიცია, რომლებიც განლაგებულია კრისტალურ ქსელში, ემხრობა ენერგიის გაცვლას ატომებს შორის იმ სიხშირის გამო, რომელზეც ხდება მათ შორის შეჯახება ნაწილაკები.
შეხედეასევე:ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ თერმოლოგიის შესახებ
როგორ ხდება თერმული კონდუქცია?
პროცესი მართვათერმული ახასიათებს ურთიერთქმედება ატომებს შორის ბევრი განსხვავებულიტემპერატურა როდესაც სხეულს ვთბობთ, მისი ატომები უფრო დიდი ამპლიტუდით იწყებენ რხევას. იმ უფრო აჟიტირებული ატომები თქვენი ნაწილის გადაცემა კინეტიკური ენერგია მეზობელ ატომებს შეჯახებებით და ვიბრაციებით, ამ გზით ისინი შენელდებიან, ხოლო არანაკლებაჟიტირებულიმოგებასიჩქარე ამ მექანიზმის საშუალებით, სითბო თანდათან გადადის უფრო მაღალი ტემპერატურის რეგიონებიდან ქვედა ტემპერატურის რეგიონებში, სანამ მთელი სისტემა არ იქნება იმავე ტემპერატურაზე.
ᲩᲕᲔᲜ გაზებიმაგალითად, გამტარობით სითბოს გადაცემა ხდება მხოლოდ ატომებს შორის შეჯახების შედეგად. ᲩᲕᲔᲜ არალითონური მყარი ნივთიერებები, თერმული კონდუქცია ხდება ვიბრაციების საშუალებით მასალის კრისტალური ქსელის გასწვრივ. ᲩᲕᲔᲜ მეტალის მყარი ნივთიერებები - საუკეთესო სითბოს გამტარები - გამტარობა ხდება როგორც კრისტალურ ქსელში ვიბრაციების გამრავლების, ისე თავისუფალი ელექტრონების ქაოტური მოძრაობით.
იზოლატორები და თერმული კონდუქტორები
მატერიის სხვადასხვა მდგომარეობა სითბოს გადასცემს სხვადასხვა მექანიზმებით. მასალები ე.წ. დირიჟორები, მაგალითად, აქვთ თუ არა მათ სითბოს გადატანა დიდი განმუხტვის - ასეა უმეტესობა ლითონები. მასალები იზოლატორები, თავის მხრივ, ისინი, ვინც ხელს უშლის სითბოს გადასვლას, მაგალითად პოლისტიროლი, ა რეზინის, ტყე და ა.შ.
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
განსხვავებები გამტარობას, კონვექციასა და გამოსხივებას შორის
მართვის მოწმობა, კონვექცია და გამოსხივება არის გამრავლების სამი განსხვავებული ფორმა სიცხე. საერთო წერტილი ამ სამ პროცესს შორის არის ის, რომ უნდა არსებობდეს ა განსხვავებაწელსტემპერატურა სხვადასხვა სხეულებს შორის ან ერთ სხეულზე სხვადასხვა წერტილებში.
მართვა, როგორც ითქვა, ეს ხდება უშუალოდ მოლეკულებს შორის კონტაქტის შედეგად, რომლებიც შეჯახებისას გადადიან კინეტიკური ენერგია მის მეზობელ მოლეკულებამდე. ამ ტიპის სითბოს გადაცემაში მნიშვნელობა არ აქვს ტრანსპორტირებას. კონვექცია, თავის მხრივ, ხდება მხოლოდ სითხეებში და ასევე მართვა, მხოლოდ მატერიალური საშუალებებით ხდება. კონდუქციასა და კონვექციას შორის განსხვავება იმაშია, რომ კონვექციაში არსებობს ტრანსპორტიწელსმაკარონი კონვექციური დენებით. გამოსხივება და გადაცემაწელსსიცხე თითო ელექტრომაგნიტური ტალღებიამიტომ, სითბოს გადაცემის ეს პროცესი შეიძლება ჩატარდეს ვაკუუმში.
სითბოს ნაკადი ან ფურიეს კანონი
სითბოს რაოდენობა, რომელიც გადადის სხეულის შიგნით ორ წერტილს შორის, ყოველ წამს, ეწოდება დინებაწელსსიცხე ეს კონცეფცია ეხება რამდენად სწრაფად ხდება სითბოს გადატანა სხეულის შიგნით. ზოგიერთ მასალას დიდი ტევადობა აქვს სითბოს გადაცემა, ამიტომ, ჩვენ ვამბობთ, რომ ისინი სითბოს კარგი გამტარნი არიან, რადგან მათ უფრო სწრაფად შეუძლიათ გაფანტვა.
ო დინებაწელსსითბო, რომელიც განისაზღვრება როგორც k მუდმივის ფუნქცია, იზომება ვატებში (W), შესაბამისად ქვედანაყოფების საერთაშორისო სისტემა, მაგრამ მისი გაზომვა ასევე შესაძლებელია კალორიებსთითომეორე ეს ენერგიის დინებაა პროპორციული à განსხვავებაწელსტემპერატურა სხეულის ორ წერტილს შორის და შეესაბამება ენერგიის რაოდენობას, რომელიც სითბოს სახით მიედინება ზედაპირის თითოეულ კვადრატულ მეტრზე, ერთი წამის დროის ინტერვალის განმავლობაში.
ფორმულა გამოიყენება თერმული კონდუქციის გამოსათვლელად, ასევე ცნობილი როგორც სითბოს ნაკადის ფორმულა ან Კანონიწელსფურიე ასეთია:
Φ - სითბოს ნაკადის (cal / s ან W)
Q - სითბო (ცაცხვი ან J)
ტ - დროის ინტერვალი
A - ფართობი (მ 2 ან სმ 2)
თ2 და თ1 - 1 და 2 წერტილების ტემპერატურა (K ან ºC)
კ - თერმული კონდუქტომეტრის კოეფიციენტი (J / s.m. K ან cal / s.cm.ºC)
ო თერმული კონდუქტომეტრის კოეფიციენტი (კ) განსაზღვრავს სხეული არის თუ არა სითბოს კარგი გამტარი. ეს კოეფიციენტი ეხება მატერიის დიდი რაოდენობით მახასიათებლებს, მაგალითად ტემპერატურა,სახელმწიფოფიზიკოსი,სიწმინდეს,სიმკვრივე და ა.შ. გარდა ამისა, ფორმულა გვიჩვენებს, რომ სითბოს რაოდენობა Q მიედინება ტერიტორიაზე , გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ტ, ტემპერატურის სხვაობის პროპორციულია (თ2 - თ1) ამ ტერიტორიის ორ სახეს შორის და ასევე პირიქითპროპორციული სისქემდე და, რომელიც მათ ჰყოფს. დააკვირდით შემდეგ დიაგრამას, რომელიც აჩვენებს თერმული კონდუქციას მყარ გარემოში, წარმოდგენილი ცვლადების მიხედვით:
სავარჯიშოები თერმული კონდუქციის შესახებ
Კითხვა 1) მზიანი დღის განმავლობაში, დიდი რაოდენობით სითბო - დაახლოებით 180 კალორია - გადის ავტომობილის ფანჯრებზე, რომელიც 15 წუთის განმავლობაში გარეთ იყო გაჩერებული. განსაზღვრეთ ამ სიტუაციაში ამ მანქანის ფანჯრების სითბოს დინება.
ა) 10,000 cal / s
ბ) 2000 კალო / წმ
გ) 50 კალ / წმ
დ) 300 კალ / წმ
ე) 500 კალო / წმ
შაბლონი: ასო ბ
რეზოლუცია:
სავარჯიშოს გადასაჭრელად, უბრალოდ გამოთვალეთ სითბოს რაოდენობა, რომელიც წამში გადის მანქანის ფანჯრებს. Უყურებს:
გაანგარიშების თანახმად, წამში დაახლოებით 2000 კალორია გადის მანქანის ფანჯრებში, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა ასო B.
კითხვა 2) შეამოწმეთ ალტერნატივა, სადაც მხოლოდ სითბოს გამტარობა ხდება:
ა) ცხელი წყლის შერევა ცივ წყალთან.
ბ) ქაღალდის დაწვა მზის შუქზე, კონცენტრირებული გამადიდებელი შუშის მიერ.
გ) პერანგის დაწვით რკინა.
დ) წყლის ორთქლი ბოსტნეულის მომზადებას.
შაბლონი: წერილი C
რეზოლუცია:
ჩამოთვლილ პროცესებს შორის პირველია კონვექციური სითბოს გადაცემა; შემდეგ ჩვენ გვაქვს გამოსხივება, ასო B- ში; მართვის მოწმობა, ასო C; დაბოლოს, ბოლო ალტერნატივაში, კვლავ კონვექცია. ამიტომ, სწორი ალტერნატივაა ასო C.
მ.ე რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
