Burada oxucu istilik köçürməsinin nə olduğu haqqında ümumi məlumat tapacaq, həmçinin radiasiya istilik ötürülməsi fenomenini, onun müəyyən qanunlara tabe olmasını, prosesin xüsusiyyətlərini, istilik düsturunu, istifadəsini ətraflı nəzərdən keçirəcəkdir. insan tərəfindən istilik ötürülməsi və onun təbiətdəki axını.
İstilik mübadiləsinə giriş
Radian istilik ötürülməsinin mahiyyətini başa düşmək üçün ilk növbədə onun mahiyyətini anlamalı və nə olduğunu bilməlisiniz?
İstilik ötürülməsi obyekt və ya subyekt üzərində işləmədən, həmçinin orqanizm tərəfindən görülən iş olmadan daxili tip enerji indeksinin dəyişməsidir. Belə bir proses həmişə müəyyən bir istiqamətdə gedir, yəni: istilik daha yüksək temperatur indeksi olan bir bədəndən aşağı olan bir cismə keçir. Cismlər arasında temperaturların bərabərləşməsinə çatdıqdan sonra proses dayanır və istilik keçiriciliyi, konveksiya və şüalanmanın köməyi ilə həyata keçirilir.
- İstilik keçiriciliyi bir bədən parçasından digərinə və ya cisimlər arasında təmasda olduqda daxili enerjinin ötürülməsi prosesidir.
- Konveksiya nəticəsində yaranan istilik ötürülməsidirmaye və ya qaz axını ilə birlikdə enerji ötürülməsi.
- Şüalanma elektromaqnit xarakterlidir, müəyyən temperatur vəziyyətində olan maddənin daxili enerjisi səbəbindən yayılır.
İstilik düsturu ötürülən enerjinin miqdarını müəyyən etmək üçün hesablamalar aparmağa imkan verir, lakin ölçülmüş dəyərlər davam edən prosesin təbiətindən asılıdır:
- Q=cmΔt=sm(t2 – t1) – qızdırma və soyutma;
- Q=mλ – kristallaşma və ərimə;
- Q=mr - buxar kondensasiyası, qaynama və buxarlanma;
- Q=mq – yanacağın yanması.
Bədən və temperatur arasındakı əlaqə
Radian istilik ötürülməsinin nə olduğunu başa düşmək üçün infraqırmızı şüalanma haqqında fizikanın əsas qanunlarını bilməlisiniz. Yadda saxlamaq lazımdır ki, temperaturu mütləq mənada sıfırdan yuxarı olan hər hansı bir cisim həmişə istilik enerjisi yayır. O, elektromaqnit təbiətli dalğaların infraqırmızı spektrində yerləşir.
Lakin eyni temperatura malik olan müxtəlif cisimlər fərqli şüalanma enerjisi yaymaq qabiliyyətinə malik olacaqlar. Bu xüsusiyyət müxtəlif amillərdən asılı olacaq: bədən quruluşu, təbiət, forma və səthin vəziyyəti. Elektromaqnit şüalanmasının təbiəti ikili, korpuskulyar dalğaya aiddir. Elektromaqnit tipli sahə kvant xarakterinə malikdir və onun kvantları fotonlarla təmsil olunur. Atomlarla qarşılıqlı əlaqədə olan fotonlar udulur və enerjilərini elektronlara ötürür, foton yox olur. Enerji eksponentinin istilik dəyişməsibir molekulda atom artır. Başqa sözlə, şüalanan enerji istiliyə çevrilir.
Şüalanan enerji əsas kəmiyyət hesab olunur və joul (J) ilə ölçülən W işarəsi ilə işarələnir. Radiasiya axını, salınım dövrlərindən (vahid vaxt ərzində buraxılan enerji) çox böyük olan bir müddət ərzində gücün orta dəyərini ifadə edir. Axın tərəfindən buraxılan vahid saniyədə joul (J / s) ilə ifadə edilir, vatt (W) ümumi qəbul edilmiş seçim hesab olunur.
Radian istilik ötürülməsinə giriş
İndi fenomen haqqında daha çox. Radiant istilik ötürülməsi istilik mübadiləsidir, fərqli bir temperatur indeksinə malik olan bir bədəndən digərinə ötürülməsi prosesidir. İnfraqırmızı şüalanmanın köməyi ilə baş verir. O, elektromaqnitdir və elektromaqnit təbiətli dalğa spektrlərinin bölgələrində yerləşir. Dalğa diapazonu 0,77 ilə 340 µm arasındadır. 340 ilə 100 µm arasında olan diapazonlar uzun dalğa, 100 - 15 µm orta dalğa diapazonuna, 15 ilə 0,77 µm arasında olan qısa dalğa uzunluğuna aiddir.
İnfraqırmızı spektrin qısa dalğalı hissəsi görünən işığa bitişikdir və dalğaların uzun dalğalı hissələri ultraqısa radio dalğasına keçir. İnfraqırmızı şüalanma düzxətli yayılma ilə xarakterizə olunur, sındırmaq, əks etdirmək və qütbləşmə qabiliyyətinə malikdir. Görünən işığa qeyri-şəffaf olan bir sıra materiallara nüfuz edə bilir.
Başqa sözlə, radiasiyalı istilik ötürülməsi transfer kimi xarakterizə edilə bilərelektromaqnit dalğa enerjisi şəklində istilik, proses qarşılıqlı şüalanma prosesində olan səthlər arasında gedir.
İntensivlik indeksi səthlərin qarşılıqlı düzülüşü, cisimlərin emissiya və udma qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Cismlər arasında radiasiya istilik ötürülməsi konveksiya və istilik keçirmə proseslərindən fərqlənir ki, istilik vakuum vasitəsilə göndərilə bilər. Bu hadisənin başqaları ilə oxşarlığı müxtəlif temperatur indekslərinə malik cisimlər arasında istilik ötürülməsi ilə bağlıdır.
Radiasiya axını
Cismlər arasında şüalanan istilik ötürülməsi müəyyən sayda radiasiya axınına malikdir:
- Daxili şüalanma axını - E, temperatur indeksi T və bədənin optik xüsusiyyətlərindən asılıdır.
- Hadisə radiasiya axınları.
- Udulan, əks olunan və ötürülən şüa axını növləri. Ümumilikdə, onlar Epad-ə bərabərdir.
İstilik mübadiləsinin baş verdiyi mühit radiasiyanı udub özünün radiasiyasını təqdim edə bilər.
Müəyyən sayda cisimlər arasında radiasiya istilik mübadiləsi effektiv radiasiya axını ilə təsvir olunur:
EEF=E+EOTR=E+(1-A)EFAD. L=1, R=0 və O=0 göstəricilərinə malik istənilən temperaturda cisimlər "tamamilə qara" adlanır. İnsan "qara şüalanma" anlayışını yaratdı. Onun temperatur göstəriciləri ilə bədənin tarazlığına uyğundur. Buraxılan radiasiya enerjisi obyektin və ya obyektin temperaturundan istifadə etməklə hesablanır, bədənin təbiəti buna təsir etmir.
Qanunlara əməl edinBoltzmann
1844-1906-cı illərdə Avstriya İmperiyasının ərazisində yaşamış Lüdviq Boltsmann Stefan-Boltzman qanununu yaratmışdır. Bir insana istilik mübadiləsinin mahiyyətini daha yaxşı başa düşməyə və illər ərzində onu təkmilləşdirərək məlumatla işləməyə imkan verən o idi. Onun ifadəsini nəzərə alın.
Stefan-Boltzmann qanunu tamamilə qara cisimlərin bəzi xüsusiyyətlərini təsvir edən inteqral qanundur. O, qara cismin radiasiya gücü sıxlığının onun temperatur indeksindən asılılığını müəyyən etməyə imkan verir.
Qanunlara tabe olmaq
Radian istilik ötürülməsi qanunları Stefan-Boltzmann qanununa tabedir. İstilik keçiriciliyi və konveksiya vasitəsilə istilik ötürülməsinin intensivliyi səviyyəsi temperaturla mütənasibdir. İstilik axınındakı radiasiya enerjisi dördüncü gücə qədər olan temperaturla mütənasibdir. Belə görünür:
q=σ A (T14 – T2 4).
Düsturda q istilik axını, A bədənin enerji yayan səth sahəsi, T1 və T2 cisimlər yayan temperaturlar və bu radiasiyanı udan ətraf mühitdir.
Yuxarıda göstərilən istilik şüalanması qanunu yalnız tamamilə qara cismin (a.h.t.) yaratdığı ideal şüalanmanı dəqiq təsvir edir. Həyatda belə cisimlər praktiki olaraq yoxdur. Bununla belə, düz qara səthlər A. Ch. T. Yüngül cisimlərdən radiasiya nisbətən zəifdir.
Çoxsaylı ideallıqdan sapmanı nəzərə almaq üçün buraxılan emissiya faktoru var.məbləği s.t. Stefan-Boltzmann qanununu izah edən ifadənin sağ komponentinə. Emissiya indeksi birdən kiçik bir dəyərə bərabərdir. Düz qara səth bu əmsalı 0,98-ə çatdıra bilər, metal güzgü isə 0,05-dən çox olmayacaq. Buna görə də, absorbanslar qara cisimlər üçün yüksək, spekulyar cisimlər üçün isə aşağıdır.
Boz bədən (s.t.) haqqında
İstilik ötürülməsində tez-tez boz cisim kimi bir termindən bəhs edilir. Bu obyekt dalğa uzunluğuna (tezliyə) əsaslanmayan elektromaqnit şüalanmanın spektral tipli udma əmsalı birdən az olan cisimdir.
İstilik emissiyası eyni temperatura malik qara cismin şüalanmasının spektral tərkibinə görə eynidir. Boz bədən qaradan daha aşağı enerji uyğunluğu göstəricisi ilə fərqlənir. s.t.-nin spektral qaralıq səviyyəsinə. dalğa uzunluğu təsir etmir. Görünən işıqda his, kömür və platin tozu (qara) boz gövdəyə yaxındır.
İstilik ötürmə biliklərinin tətbiqi sahələri
Ətrafımızda daim istilik emissiyası baş verir. Yaşayış və ofis binalarında tez-tez istilik radiasiyası ilə məşğul olan elektrik qızdırıcılarına rast gələ bilərsiniz və biz bunu spiralın qırmızımtıl parıltısı şəklində görürük - belə istilik görünənlərə aiddir, o, kənarında "durur". infraqırmızı spektr.
Otağın qızdırılması əslində infraqırmızı şüalanmanın görünməz komponenti ilə məşğul olur. Gecə görmə cihazı tətbiq olunuristilik radiasiya mənbəyi və qaranlıqda yaxşı naviqasiya etməyə imkan verən infraqırmızı radiasiyaya həssas qəbuledicilər.
Günəş Enerjisi
Günəş haqlı olaraq termal təbiətin ən güclü enerji yayıcısıdır. O, planetimizi yüz əlli milyon kilometr məsafədən qızdırır. Uzun illər və dünyanın müxtəlif yerlərində yerləşən müxtəlif stansiyalar tərəfindən qeydə alınan günəş radiasiyasının intensivliyi təxminən 1,37 Vt/m2-ə uyğundur.
Yer planetində həyatın mənbəyi olan günəşin enerjisidir. Hal-hazırda bir çox ağıl ondan istifadə etməyin ən təsirli yolunu tapmaqla məşğuldur. İndi biz yaşayış binalarını qızdıra bilən və gündəlik ehtiyaclar üçün enerji təmin edən günəş panellərini bilirik.
Bağlanır
Xülasə edərək, oxucu indi parlaq istilik ötürülməsini müəyyən edə bilər. Həyatda və təbiətdəki bu hadisəni təsvir edin. Radiasiya enerjisi belə bir fenomendə ötürülən enerji dalğasının əsas xarakteristikasıdır və sadalanan düsturlar onun necə hesablanacağını göstərir. Ümumi vəziyyətdə prosesin özü Stefan-Boltzman qanununa tabedir və təbiətindən asılı olaraq üç formada ola bilər: baş verən şüalanma axını, özünəməxsus şüalanma və əks olunan, udulan və ötürülən şüalanma.
