Issiqlik energiyasi - bu ob'ektdagi molekulalarning faollik darajasini tavsiflash uchun ishlatiladigan atama. Qo'zg'alishning kuchayishi u yoki bu tarzda haroratning oshishi bilan bog'liq, sovuq jismlarda esa atomlar ancha sekinroq harakatlanadi.
Issiqlik uzatish misollarini hamma joyda topish mumkin - tabiatda, texnologiyada va kundalik hayotda.
Issiqlik uzatishga misollar
Issiqlik uzatishning eng katta misoli Yer sayyorasini va undagi barcha narsalarni isituvchi quyoshdir. Kundalik hayotda siz juda ko'p shunga o'xshash variantlarni topishingiz mumkin, faqat kamroq global ma'noda. Xo'sh, kundalik hayotda issiqlik uzatishga qanday misollar bor?
Ulardan ba'zilari:
- Gaz yoki elektr pechka va, masalan, tuxum qovurish uchun tova.
- Benzin kabi avtomobil yoqilgʻisi dvigatelni issiqlik energiyasi bilan taʼminlaydi.
- Jumlangan tushdi mashinasi bir bo'lak nonni tostga aylantiradi. Bu nurlanish bilan bog'liqnondan namlikni tortib, uni xirillagan nonning issiqlik energiyasi.
- Bir piyola bug'langan kakao qo'llarni isitadi.
- Har qanday alanga, gugurt alangasidan tortib katta oʻrmon yongʻinlarigacha.
- Bir stakan suvga muz solinganda, suvdan chiqadigan issiqlik energiyasi uni eritadi, ya'ni suvning o'zi energiya manbai hisoblanadi.
- Uyingizdagi radiator yoki isitish tizimi uzoq va sovuq qish oylarida issiqlikni ta'minlaydi.
- An'anaviy pechlar konvektsiya manbalari bo'lib, buning natijasida ularga qo'yilgan ovqat isitiladi va pishirish jarayoni boshlanadi.
- Issiqlik uzatish misollarini qoʻlingizga muz boʻlagi olib oʻz tanangizda kuzatish mumkin.
- Issiqlik energiyasi hatto mushukning ichida ham bor, bu esa egasining tizzalarini isitishi mumkin.
Issiqlik - bu harakat
Issiqlik oqimlari doimiy harakatda. Ularni uzatishning asosiy usullarini konventsiya, radiatsiya va o'tkazuvchanlik deb atash mumkin. Keling, ushbu tushunchalarni batafsil ko'rib chiqaylik.
Oʻtkazuvchanlik nima?
Ehtimol, koʻpchilik bir xonada polga teginish hissi butunlay boshqacha boʻlishi mumkinligini bir necha bor payqagandir. Gilamda yurish yoqimli va issiq, lekin agar siz yalang oyoq bilan hammomga kirsangiz, sezilarli salqinlik darhol quvnoqlik tuyg'usini beradi. Yerdan isitish tizimi mavjud emas.
Xo'sh, nega plitkali sirt muzlaydi? Hammasi shuning uchunissiqlik o'tkazuvchanligi. Bu issiqlik uzatishning uchta turidan biridir. Har doim har xil haroratli ikkita jism bir-biri bilan aloqa qilganda, ular orasida issiqlik energiyasi o'tadi. Bu holatda issiqlik uzatish misollari quyidagilardan iborat: ikkinchi uchi sham alangasi ustiga qo'yilgan metall plastinkadan ushlab, vaqt o'tishi bilan siz yonish va og'riqni his qilishingiz mumkin va ayni paytda siz dazmolga tegasiz. qaynoq suv solingan idishning dastasi, siz kuyishingiz mumkin.
O'tkazuvchanlik omillari
Yaxshi yoki yomon elektr o'tkazuvchanligi bir qancha omillarga bog'liq:
- Ob'ektlar yaratilgan materialning turi va sifati.
- Aloqada boʻlgan ikkita obyektning sirt maydoni.
- Ikki ob'ekt orasidagi harorat farqi.
- Elementlarning qalinligi va oʻlchami.
Tenglama shaklida quyidagicha ko'rinadi: Ob'ektga issiqlik o'tkazish tezligi ob'ekt yaratilgan materialning issiqlik o'tkazuvchanligiga, kontaktdagi sirt maydoniga va harorat farqiga teng. ikkita ob'ekt o'rtasida va materialning qalinligi bo'yicha bo'linadi. Bu oddiy.
Oʻtkazuvchanlikka misollar
Issiqlikni bir jismdan ikkinchisiga toʻgʻridan-toʻgʻri oʻtkazish oʻtkazuvchanlik, issiqlikni yaxshi oʻtkazuvchi moddalar esa oʻtkazgichlar deyiladi. Ba'zi materiallar va moddalar bu vazifani yaxshi bajara olmaydi, ular izolyatorlar deb ataladi. Bularga yog'och, plastmassa, shisha tolali va hatto havo kiradi. Ma'lumki, izolyatorlar oqimni to'xtata olmaydi.qizdiring, lekin uni u yoki bu darajaga sekinlashtiring.
Konveksiya
Issiqlik uzatishning bu turi konveksiya kabi barcha suyuqlik va gazlarda uchraydi. Tabiatda va kundalik hayotda issiqlik uzatishning bunday misollarini topishingiz mumkin. Suyuqlik qizib ketganda, pastdagi molekulalar energiya oladi va tezroq harakatlanadi, natijada zichlik kamayadi. Sovutgich (zichroq suyuqlik) cho'kishni boshlaganda, iliq suyuqlik molekulalari yuqoriga qarab harakatlana boshlaydi. Sovuq molekulalar pastga tushgandan so'ng, ular yana o'zlarining energiya ulushlarini oladilar va yana tepaga intiladilar. Pastki qismida issiqlik manbai mavjud ekan, tsikl davom etadi.
Tabiatdagi issiqlik uzatish misollarini quyidagicha keltirish mumkin: maxsus jihozlangan burner yordamida sharning bo'sh joyini to'ldiradigan iliq havo butun tuzilmani etarlicha baland balandlikka ko'tarishi mumkin, narsa bu issiq havo sovuq havodan engilroq.
Radiatsiya
Olov oldida o'tirganingizda, undan taralayotgan issiqlik sizni isitadi. Xuddi shu narsa kaftingizni yonayotgan lampochkaga tegmasdan olib kelsangiz sodir bo'ladi. Siz ham iliqlikni his qilasiz. Kundalik hayotda va tabiatda issiqlik uzatishning eng katta misollari quyosh energiyasidir. Har kuni quyosh issiqligi 146 million km bo'sh joydan Yerning o'ziga qadar o'tadi. Bu bugungi kunda sayyoramizda mavjud bo'lgan hayotning barcha shakllari va tizimlarining harakatlantiruvchi kuchidir. Ushbu uzatish usulisiz biz katta muammolarga duch kelamiz va dunyo biznikiga o'xshamaydi.biz uni bilamiz.
Radiatsiya - bu elektromagnit to'lqinlar, radio to'lqinlar, infraqizil, rentgen nurlari yoki hatto ko'rinadigan yorug'lik yordamida issiqlik uzatish. Barcha jismlar nurlanish energiyasini chiqaradi va o'zlashtiradi, shu jumladan insonning o'zi, lekin hamma narsa va moddalar bu vazifani bir xil darajada bajara olmaydi. Kundalik hayotda issiqlik uzatish misollari an'anaviy antenna yordamida ko'rib chiqilishi mumkin. Qoidaga ko'ra, yaxshi nurlanadigan narsa singdirishda ham yaxshi. Yerga kelsak, u quyoshdan energiya oladi va keyin uni koinotga qaytaradi. Bu radiatsiya energiyasi er usti radiatsiyasi deb ataladi va bu sayyorada hayotni mumkin qiladi.
Tabiatda, kundalik hayotda, texnologiyada issiqlik uzatishga misollar
Energiyani, xususan, issiqlikni uzatish barcha muhandislar uchun asosiy tadqiqot sohasidir. Radiatsiya Yerni yashashga yaroqli qiladi va qayta tiklanadigan quyosh energiyasini beradi. Konveksiya mexanikaning asosi bo'lib, binolarda havo oqimi va uylarda havo almashinuvi uchun javobgardir. O‘tkazuvchanlik qozonni shunchaki olovga qo‘yish orqali isitish imkonini beradi.
Texnologiya va tabiatdagi issiqlik almashinuvining koʻplab misollari yaqqol koʻrinib turibdi va ular butun dunyomizda uchraydi. Ularning deyarli barchasi, ayniqsa, mashinasozlik sohasida muhim rol o'ynaydi. Masalan, binoning ventilyatsiya tizimini loyihalashda muhandislar uning atrofidagi binoning issiqlik o'tkazuvchanligini, shuningdek, ichki issiqlik o'tkazuvchanligini hisoblab chiqadilar. Bundan tashqari, ular issiqlik uzatishni minimallashtiradigan yoki maksimal darajada oshiradigan materiallarni tanlaydilar.samaradorlikni optimallashtirish uchun individual komponentlar orqali.
Bug'lanish
Suyuqlikning atomlari yoki molekulalari (masalan, suv) katta hajmdagi gazga ta'sir qilganda, ular o'z-o'zidan gazsimon holatga o'tishga yoki bug'lanishga moyil bo'ladi. Buning sababi shundaki, molekulalar doimo turli yo'nalishlarda tasodifiy tezlikda harakatlanadi va bir-biri bilan to'qnashadi. Ushbu jarayonlar davomida ularning ba'zilari issiqlik manbasidan o'zini qaytarish uchun etarli kinetik energiya oladi.
Ammo barcha molekulalar bugʻlanib, suv bugʻiga aylana olmaydi. Hamma narsa haroratga bog'liq. Shunday qilib, stakandagi suv pechkada isitiladigan idishga qaraganda sekinroq bug'lanadi. Qaynayotgan suv molekulalarning energiyasini sezilarli darajada oshiradi, bu esa o'z navbatida bug'lanish jarayonini tezlashtiradi.
Asosiy tushunchalar
- Oʻtkazuvchanlik - atomlar yoki molekulalarning toʻgʻridan-toʻgʻri aloqa qilish orqali modda orqali issiqlik oʻtkazuvchanligi.
- Konveksiya - bu gaz (masalan, havo) yoki suyuqlik (masalan, suv) aylanishi orqali issiqlik uzatish.
- Radiatsiya - yutilgan va qaytariladigan issiqlik miqdori oʻrtasidagi farq. Bu qobiliyat rangga juda bogʻliq, qora jismlar yorugʻlik obyektlariga qaraganda koʻproq issiqlikni yutadi.
- Bugʻlanish suyuq holatdagi atomlar yoki molekulalar gaz yoki bugʻga aylanish uchun yetarli energiya olish jarayonidir.
- Issiqxona gazlari quyosh issiqligini Yer atmosferasida ushlab turadigan va issiqxona gazini hosil qiluvchi gazlardir. Effekt. Ikkita asosiy toifa mavjud - suv bug'i va karbonat angidrid.
- Qayta tiklanadigan energiya manbalari tez va tabiiy ravishda toʻldiriladigan cheksiz manbalardir. Bularga tabiat va texnologiyadagi issiqlik almashinuvining quyidagi misollari kiradi: shamol va quyosh energiyasi.
- Issiqlik o'tkazuvchanligi - bu materialning issiqlik energiyasini o'zi orqali o'tkazish tezligi.
- Issiqlik muvozanati - bu tizimning barcha qismlari bir xil harorat rejimida boʻlgan holat.
Amaliy ilova
Tabiatda va texnologiyada issiqlik uzatishning ko'plab misollari (yuqoridagi rasmlar) bu jarayonlarni yaxshi o'rganish va yaxshilik uchun xizmat qilish kerakligini ko'rsatadi. Muhandislar issiqlik uzatish tamoyillari haqidagi bilimlarini qo'llaydilar, qayta tiklanadigan resurslardan foydalanish bilan bog'liq va atrof-muhitga kamroq zarar etkazadigan yangi texnologiyalarni tadqiq qiladilar. Asosiysi, energiya uzatish muhandislik yechimlari va boshqalar uchun cheksiz imkoniyatlarni ochib berishini tushunishdir.
