Keçiricilik cismin və ya materialın istilik ötürmə qabiliyyətidir. Bununla o, bərk cisimdən keçir və ya bir cisimdən digərinə keçir, çünki onların hər ikisi bir-biri ilə təmasda olur. İstiliyin bütün bədəndən keçməsinin yeganə yolu budur. Sual yaranır: "Hava və digər materiallar istiliyi necə keçirir?" Məqalədə öyrənin!
İstilik keçiriciliyi
Cism daxilində istiliyi ötürmə qabiliyyətinə istilik keçiriciliyi deyilir. Bu xüsusiyyət k hərfi ilə işarələnir və W / (m × K) ilə ölçülür. İstilik keçiriciliyi dəyərləri müxtəlif materiallar üçün dəyişir. Beləliklə, qızıl, gümüş və mis yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir. Yeri gəlmişkən, bu materiallar da yaxşı elektrik keçiriciləridir. Hava istiliyi necə keçirir? Cavab qısadır: zəif dirijordur. Qızılın, gümüşün və misin yüksək keçiriciliyi ona görədir ki, yükün ötürülməsinə cavabdeh olan elektronlar da istilik enerjisinin ötürülməsində iştirak edirlər.
Ancaq şüşə və mineral yun kimi materiallar aşağı istilik keçiriciliyinə malikdir. Bu, bərk cismin içərisində istilik enerjisinin ötürülməsi üçün onların çox az "sərbəst" elektronlarının olması ilə izah olunur. Bu tip materiallar izolyator adlanır. İstilik ötürmə sürəti (yəni istilik enerjisinin hərəkət sürəti) birbaşa istilik keçiriciliyinə, temperatur fərqinə və bədənin malik olduğu təmas sahəsinə və materialına bağlıdır. Eyni səbəbdən havanın istiliyi yaxşı ötürdüyünü söyləmək olmaz.
Əgər material yaxşı istilik keçiricidirsə, o zaman bədəndə sürətlə hərəkət edir. Metallar istilik ötürmə məqsədləri üçün geniş istifadə olunur, çünki onlar istiliklə əlaqəli həddindən artıq temperaturlara tab gətirməklə yanaşı, istiliyin sirkulyasiyasına imkan verən xüsusiyyətlərə malikdirlər.
İstilik enerjisinin, eləcə də elektrik yükünün ötürülməsindən məsul olan elektronlardır. Buna görə metallar istilik və elektrik cərəyanını yaxşı keçiricidirlər! Sualın cavabı buradadır: “Niyə hava zəif istilik keçiricisidir?”
Lakin istilik keçiriciliyi (elektron enerjisinin ötürülməsi ilə əlaqədardır) nəzərdə tutarkən elektrik keçiriciliyi (elektronların yükü ilə əlaqədardır) ilə qarışdırmayın.
Biz təcrübə ilə sübut edirik
Metal çubuğun bir ucunu alov üzərində tutmağa çalışın - bir neçə dəqiqədən sonra o, istiləşəcək.
İndi taxta çubuqun ucunu alovda saxlayın və ucu o qədər isti olacaq ki, sonda alov alacaq. Ancaq bunun üçün çubuq sonudayanırsınız, nisbətən sərin qalın.
Tərkibinə görə istilik bədənin bütün həcminə yayılmır: onun strukturu elektronların material vasitəsilə istilik ötürməsini çətinləşdirir.
Beləliklə, gündəlik təcrübə göstərir ki, odun yaxşı istilik keçirici deyil. Əgər siz nə vaxtsa mikroskop altında ağac kəsiyini görmüsünüzsə, yəqin ki, ağacın quruluşuna diqqət yetirmisiniz: o, bir-biri ilə əlaqəli olmadığı üçün izolyator rolunu oynayan fərdi hüceyrələrdən ibarətdir. Hüceyrələr seldə daş kimi səpələnmişdir. İstilik, atomların üçölçülü "qəfəs" şəklində bir-birinə bağlandığı metallara nisbətən belə bir materialda çox yavaş keçir.
Hava zəif istilik keçiricisidir. Gündəlik həyat təcrübəsi göstərir: pəncərələrin quruluşunu xatırlayın. Onlar həmişə ən azı iki şüşədən ibarətdir, onların arasında hava "yastığı" var. Bu təbəqə otaqda istiliyi buraxmadan saxlamağa kömək edir.
Beləliklə, əgər istilik enerjisi birbaşa bərk cismin bir hissəsinə tətbiq olunarsa, cisimdəki elektronlar həyəcanlanır. Bu, obyektin içindən keçən atom şəbəkəsi titrəyişləri ilə nəticələnir və onlar keçərkən temperaturu artırır. Möhkəm cismin içindəki keçidlər nə qədər yaxın olsa, istilik ötürmə bir o qədər sürətli olar.
Mayelər zəif istilik keçiriciləridir
Sınaq borusunun dibinə buz kubunu düzəltsəniz (bunu etmək üçün çəkidən istifadə etməlisiniz, əks halda o, səthdə üzəcək, ona görə dəbuzun sudan daha az sıxlığı olduğu kimi) və sonra borunun yuxarısındakı suyu qızdırsanız, suyun borunun yuxarı hissəsində qaynayacağını və buz kubunun donmuş qalacağını görəcəksiniz.
Bu, suyun zəif istilik keçiricisi olması ilə əlaqədardır. İstiliyin böyük hissəsi borunun yuxarısındakı suyun içərisində konveksiya cərəyanı ilə hərəkət edəcək, onun yalnız kiçik bir hissəsi buz kubuna batacaq.
Hava istiliyi necə keçirir?
Hava qazlar toplusudur. Konveksiya üçün əla olmasına baxmayaraq, onun ötürə biləcəyi istilik miqdarı minimaldır, çünki kiçik maddə kütləsi çox istilik saxlaya bilməz - buna görə də yaxşı keçirici hesab edilmir. Havanın izolyasiya xüsusiyyətləri bəşəriyyət tərəfindən gündəlik həyatda istifadə olunur. Beləliklə, onlar binanın divarlarında soyuducuları izolyasiya etmək üçün istifadə olunur. Hətta termosun işi də havanın istiliyi yaxşı keçirməməsinə əsaslanır. Həqiqətən çoxlu nümunələr var!
Bəs bu fenomenə nə səbəb olur? Hava sıx olmadığı üçün istilik enerjisini keçirmə yolu ilə ötürmək üçün müəyyən miqdarda kütlə mövcuddur. Buna görə də zəif keçiricidir, lakin əla izolyatordur. Buna baxmayaraq, sualın cavabı: "Hava istiliyi keçirirmi?" - o qədər də birmənalı deyil. Beləliklə, aşağıdakı hadisələri nəzərdən keçirin.
Radiasiya enerjinin dalğalar və ya həyəcanlanmış hissəciklər vasitəsilə ötürülməsidir. Hava istilik enerjisinin onu aşmasına imkan verməyən bir istilik boşluğu yaradır. İstilik səthdən yayılmalıdırhava hissəcikləri, sonra havadan əks səthə radiasiya edilməlidir. İstilik üç material arasında çox yavaş hərəkət edir və ötürülən istilik enerjisinin böyük hissəsi havada udulur.
Konveksiya istiliyin udulması səbəbindən sıxlığın azalması səbəbindən maye və ya qaz vasitəsilə istiliyin hərəkətidir. Bu vəziyyətdə havanın xüsusiyyətləri son dərəcə faydalı olur. O, həmçinin izolyasiya edilmiş konteynerdən və ya boşluqdan istilik ötürərək yuxarıya doğru hərəkət edir. Buna görə də, konveksiya istiliyi aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur və səthi soyutmaq üçün istifadə edilə bilər. Havada konveksiya vasitəsilə istiliyin paylanması bir qədər səmərəsizdir, lakin bir çox soyutma məqsədləri üçün istifadə olunur. Bəli, hava zəif istilik keçiricisidir.
İzolyasiya Nümunələri
İzolyasiya bir çox məqsədlər üçün istifadə olunur. Bunlardan bəzilərinə içkilərin və yeməklərin soyudulması, divarlarda hava boşluqlarının yaradılması və mətbəx qablarına hava ciblərinin daxil edilməsi daxildir. Havanın istilik keçirmə xüsusiyyətləri hətta izolyasiya köpüyünə də aiddir.
Nəticə
Keçiricilik bərk cisimdən istiliyin keçməsidir. O, konveksiya hadisəsindən onunla fərqlənir ki, prosesdə maddənin hərəkəti baş vermir. İndi biz havanın istiliyi yaxşı keçirib-keçirmədiyini və nə üçün olduğunu bilirik.
