Жылу берілу түрлері. Жылу өткізгіштік туралы реферат

Жылу берілу түрлері — физикалық процесс жылу энергиясын беру неғұрлым ыстық дененің одан кем ыстық, не тікелей (контакт) арқылы, немесе разделяющую (дененің немесе ортаның) перегородку қайсыбір материалды. Кезде физикалық дененің бір жүйе бар кезінде әртүрлі температурада, онда жылу энергиясын беру немесе жылу беру бір дененің басқа басталғанға дейін термодинамикалық тепе-теңдік. Өз бетімен жіберу, жылу әрдайым неғұрлым ыстық дененің одан кем ыстық, бұл салдары болып табылады термодинамиканың екінші заңының.

Жылу өткізгіштік қабілеттілігі — материалдық тел көшіруге энергиясын (теплообмену) неғұрлым қыздырылған дененің қарай кем қызған бөліктері дене, жүзеге асырылатын хаотически қозғалмалы бөлшектермен дене атомдарымен, молекулалар, электронами және т. б.). Мұндай жылу алмасу жүруі мүмкін кез-келген денелер бастап бірыңғай бөлуге, температура, бірақ тетігі жылу тасымалдау тәуелді агрегаттық жай-күйі көрсетілген заттар.

Жылу деп аталады, сондай-ақ сандық сипаттамасы қабілетін дененің жүргізуге, жылу. Салыстырғанда жылу тізбектердің электр баламасы өткізгіштігі.

Сандық қабілеті заттар жүргізуге, жылу жылуөткізгіштік коэффициентімен сипатталады. Бұл сипаттамасы көлеміне тең жылу қарсыңында арқылы біркелкі үлгісі материалдың бірлік ұзындығы мен бірлік алаңының бірлігіне уақыты кезінде бірлік айырмашылық температура (1-қосымша). СИ жүйесінде өлшеу бірлігі өткізгіштік коэффициентін болып табылады Вт/(м·K).

Тарихи күн » деп атаған жылу энергиясын беру байланысты перетеканием гипотетического теплорода бір дененің басқа. Алайда, дамуымен молекулалық-кинетикалық теорияның жылуөткізгіштік құбылысы өркендеуде түсініктеме негізінде өзара іс-қимыл бөлшектердің заттар. Молекулалар неғұрлым қыздырылған дененің движутся жылдам береді және энергия арқылы қақтығыстардың баяу частицам неғұрлым суық дененің.

Назарларыңызға бейнесабағы «жылу өткізгіштігі». Мұнда біз анықтау ұғымына «жылу өткізгіштігі» танысайық жылу түрлі тел: металдар мен бейметалдар, газдар және сұйықтар. Сондай-ақ, қарастырайық тәжірибелер жылуөткізгіштігін өлшеу әр түрлі денелердің және аспаптармен танысайық, бұл үшін пайдаланылады.

Жылу өткізгіштігі: анықтамасы және қасиеттері

Өткен сабақта біз анықтадық, жылу беру кейде үш түрі бар: жылу өткізгіштік, конвекция және сәуле шығару. Бұл сабақта біз егжей-тегжейлі займемся бірінші түрі-жылу беру, атап айтқанда, жылу.

Жылу өткізгіштігі свойственна заттар үш агрегаттық күйде: қатты, сұйық және газ тәрізді. Бұл ретте, ең жоғары жылу ие қатты денелер (металл), ал ең төмен – газдар.

Жылу өткізгіштігі байланысты ішкі құрылым тел байланысты орналасқан молекулалардың, олардың қозғалысының өзара іс-қимыл жасау.

Атап өту маңызды, бұл кезде жылу өткізгіштік болмайды көшіру заттар, беру жүргізіледі энергия бөлшектер — частице немесе бір дененің басқа кезде олардың тікелей қарым-қатынаста.

Сформулируем, өзіндік анықтау, жылу өткізгіштік.

Анықтау. Жылу өткізгіштігі – бұл құбылыс, бұл кезде энергия беріледі бір дененің басқа арқылы бөлшектердің қозғалыс кезінде немесе тікелей қарым-қатынаста екі тел.
Зерттеу жылуөткізгіштік

Зерттеу осы құбылыстың жүргізілді, негізінен, тәжірибелік жолмен. Алғашқы тәжірибелер зерттеу осы құбылыстың жүргізген, сірә, тағы Галилео Галилей. Оның мәні тәжірибелер қарапайым: Галилей құрамында шамамен өз термоскопа (суретті қараңыз). 1) әр түрлі дене және бақылап отырды өзгерту температура. Кейіннен ол жасады қорытынды: жақсы ма, жүргізеді денеге жылу немесе жоқ.

Барлығы бар үш қарапайым (элементар) тетігін жылу беру:

Жылу өткізгіштігі
Конвекция
Жылулық сәуле шығару
Бар сондай-ақ әр түрлі түрлері, күрделі ауыстыру жылу болып табылатын байланысқан қарапайым түрі. Олардың негізгілері:

теплоотдача (конвективный жылу алмасу ағындары арасындағы сұйықтық немесе газ және беті қатты дене);
жылу беру (жылу алмасу атынан ыстық орта (сұйықтық, газ немесе қатты дене) суық арқылы разделяющую оларды қабырғаға);
конвективно-сәулелі жылу ауыстыру (бірлескен ауыстыру, жылу сәуле және конвекцией);
термомагнитная конвекция
Ішкі көздері жылу — жылу беріліс теориясының түсінігін, ол сипаттайды өндіру процесі (сирек сіңіру) жылу энергиясын ішіндегі материалдық денелердің қандай да бір келтіру немесе ауыстыру, жылу энергиясын сырттан. Ішкі жылу көздері жатады:

бөлінетін жылу бөліну, вт жұмыс істеу кезінде электр тоғының
адамдардан бөлінетін жылу бөліну кезінде ядролық реакциялар
адамдардан бөлінетін жылу бөліну кезінде химиялық реакциялар

Жылу беру коэффициенті көрсетеді, қандай жылу мөлшері ауысады уақыт бірлігіне неғұрлым қызған — кем нагретому жылу таратушы арқылы 1 см2 теплообменной бетінің әртүрлілігі кезінде температура арасындағы жылу көздерімен °С.

Жылу беру коэффициенті қоршау конструкциялары
Толық мақаласы: жылы өткізгіштікке қарсы тұру қоршау
Шамасы білдіретін үлестік жылу ағыны, Вт/см2 •°өтетін секундына 1 см2 бетіне қоршау кезінде температура айырмасының оның бетінде, тең 1 °С. Ең жиі пайдаланылады шамасы Вт/м*°. К. Бұл шамасы келтіріледі барлық анықтамаларда және білдіреді жылу ағыны өтетін бір сағат арқылы 1 м шаршы бетінің айырмашылығы кезінде температура бір градус. Кең тарағаны-құрылыста пайдаланылады кері шамасы «термиялық кедергісінің Коэффициенті» қоршау конструкциялары.

Ішкі энергияға дененің өзгертуге болады екі жолмен: арқылы жұмыс жасау арқылы жылуалмасу. Жылу алмасу жүзеге асырылуы мүмкін әр түрлі. Оның үш түрі жылуалмасу: жылу өткізгіштік, конвекция және сәулелі жылу алмасу.
pictur.jpg
1. Жылу өткізгіштік — бұл жылу алмасу кезінде жүргізілетін тікелей беру энергия бөлшектер аса қыздырылған бөлігінен дененің частицам аз қыздырылған. Кезінде жылу өткізгіштік өзі зат емес, перемещается дене бойымен көшіріледі ғана энергия.
Статистикаға жүгінсек, тәжірибесі. Закрепим в штативе жуан мыс сымға, ал сымда прикрепим балауызбен (немесе ермексазбен бітеу) бірнеше гвоздиков (сур. 63).

Қыздырғанда еркін соңына сым жалынның спиртовки балауыз ериді қалампыр бірте-бірте белсенділігі есептеледі от сым. Бұл ретте, алдымен белсенділігі есептеледі, олар орналасқан жақын жалын, содан кейін кезек бойынша қалған барлық. Түсіндіріледі, бұл мынадай.
жылу алмасу
Алдымен қозғалыс жылдамдығы артады, сол бөлшектердің металл, жақын жалын. Температура сым бұл жерде жоғарылайды. Өзара іс-қимыл кезінде бұл бөлшектер көрші соңғы жылдамдығы да артады, нәтижесінде температурасы көтеріледі келесі бөлімде сым. Содан кейін қозғалыс жылдамдығы артады, келесі бөлшектер және т. б. емес, температурасы бүкіл сым.
Әр түрлі заттар бар әр түрлі жылу өткізгіштігі: бір, ол көп, басқа — кем. Бірі өмірлік тәжірибе белгілі, егер, мысалы, қабылдауға қандай да бір темір затты (мысалы, шеге) бастау қыздыру, оны отта, онда ұзақ ұстап оның қолында алмаймыз. Және керісінше, горящую сіріңке ұстауға болады болғанша жалын әсер етпейді қолына. Бұл ағаш ие аз жылу қарағанда темір.
Ең үлкен жылу ие металдар, әсіресе күміс және мыс. У сұйықтықтарды (қоспағанда балқытылған металл) жылу өткізгіштігі үлкен емес. У газдардың ол әлі аз, себебі олардың молекулалары орналасқан салыстырмалы түрде бір-бірінен алшақ және энергиясын бір бөлшектің басқа қиындайды.
Егер жылу өткізгіштігі әр түрлі заттарды салыстыруға жылу мыс, онда шықса, темір, ол шамамен 5 есе аз, су — 658 есе аз, пористого кірпіш — 840 есе аз, жаңа жауған қар — шамамен 4000 есе, мақта, ағаш үгінділері және қой жүні — шамамен 10 000 есе аз, ал ауа ол шамамен 20 000 есе аз.
Жаман жылу өткізгіштігі жүнді, түбітті және жүнді (шартты болуымен арасындағы олардың талшықтары ауа) мүмкіндік береді денеге жануар сақтауға шығарылатын ағзаның күш-қуатын, сол арқылы қорғану салқындатуға. Қорғайды, суықтан және май қабаты бар суда жүзетін құстардың, киттер, моржей, итбалықтар және кейбір басқа да жануарлар.