Հիմնական նյութ
11-րդ դասարան. ֆիզիկա
Դասընթաց․ (11-րդ դասարան. ֆիզիկա ) > Բաժին 2
Դաս 2: Էներգիայի փոխակերպում- Հալման և շոգեգոյացման տեսակարար ջերմություն և թաքնված ջերմություն
- Ջերմահաղորդականություն, կոնվեկցիա և ճառագայթում
- Ջերմահաղորդականություն
- Մետաղի և փայտի ջերմահաղորդականությունը
- Ենթադրություն ջերմահաղորդականության բանաձևի վերաբերյալ
- Ի՞նչ է ջերմահաղորդականությունը
© 2023 Khan AcademyՕգտագործման պայմաններԳաղտնիության քաղաքականությունՔուքի (Cookie) ծանուցում
Ի՞նչ է ջերմահաղորդականությունը
Կարդա՛ այդ հոդվածը՝ իմանալու համար, թե ինչպես կարելի է որոշել նյութի միջով ջերմահաղորդման արագությունը։
Ինչ է ջերմահաղորդականությունը
Լոգարանում ձմռանը սալիկների վրա ոտաբոբիկ քայլելը տհաճ է, քանի որ շատ ավելի սառն է, քան գորգի վրա։ Սա հետաքրքիր է նրանով, որ սովորաբար սալիկներն ու գորգն ունեն նույն ջերմաստիճանը (այսինքն՝ տան ներսում ջերմաստիճանը սովորաբար նույնն է բոլոր սենյակներում)։ Գորգի կամ սալիկների վրա կանգնելիս մեր ունեցած տարբեր զգացողություններն ուղղակի վկայում են այն մասին, որ տարբեր նյութեր ջերմությունը հաղորդում են տարբեր կերպ։ Սալիկներն ու քարերը ջերմությունը հաղորդում են շատ ավելի արագ, քան գորգն ու գործվածքները, այդ իսկ պատճառով սալիկների կամ քարերի վրա ձմռանը կանգնելիս ավելի շատ սառնություն ենք զգում, քան գորգի վրա կանգնելիս։
Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրականության լավ հաղորդիչները (այնպիսի մետաղներ, ինչպիսիք են պղինձը, ալյումինը, ոսկին և արծաթը) նաև լավ ջերմահաղորդիչներ են, և հակառակը, էլեկտրականության մեկուսիչները (փայտը, պլաստիկը և ռետինը) վատ ջերմահաղորդիչներ են։ Ստորև պատկերված նկարում ցույց են տրված երկու տարբեր ջերմաստիճան ունեցող մարմինների մոլեկուլները։ Տաք մարմնի մոլեկուլի (միջին) կինետիկ էներգիան ավելի մեծ է, քան սառը մարմնի մոլեկուլինը։ Երբ երկու տարբեր ջերմաստիճաններ ունեցող մարմինների մոլեկուլները փոխազդում են միմյանց հետ, ապա նրանց միջև տեղի է ունենում ջերմափոխանակություն։ Փոխազդեցության արդյունքում տաք մարմնից սառը մարմնին էներգիա է փոխանցվում։ Ջերմության՝ տաք մարմնից սառը մարմնին կամ մարմնի տաք մասից սառը մասին անցումը, որը տեղի է ունենում մոլեկուլների ջերմային շարժման և փոխազդեցության հետևանքով, կոչվում է ջերմահաղորդականություն։
Նկար: Տարբեր ջերմաստիճանի երկու մարմինների մոլեկուլներն ունեն տարբեր միջին կինետիկ էներգիաներ։ Բախումները, որ տեղի են ունենում հպման մակերեսին, հանգեցնում են էներգիայի տեղափոխմանը բարձր ջերմաստիճանային տիրույթներից ցածր ջերմաստիճանային տիրույթներ։ (նկարի աղբյուրը՝ Օփենսթաքս ֆիզիկայի քոլեջ)
Որն է ջերմահաղորդականության արագության հավասարումը
Կան չորս ֆիզիկական մեծություններ ( , , , ), որոնք ազդում են նյութի ջերմահաղորդականության արագության վրա։ Այդ չորս մեծություններն էլ ներառված են ներքևում բերված հավասարման մեջ, որ հաստատված է փորձերի միջոցով։
Նկար: Ջերմահաղորդանակություն կատարվում է ցանկացած նյութի միջով, որ ներկայացված է այստեղ։ (նկարի աղբյուրը՝ Օփենսթաքս ֆիզիկայի քոլեջ)
Ինչ է իրենից ներկայացնում ջերմահաղորդականության հավասարման յուրաքանչյուր անդամ
Ջերմահաղորդականության հավասարման մեջ պարզելու շատ բան կա։ Եկեք տեսնենք, թե անդամներից յուրաքանչյուրն ինչ նշանակություն ունի։
Ինչու են մետաղները ձմռանը սառը, իսկ ամռանը տաք
Բարձր ջերմահաղորդականության գործակցով նյութերում (ինչպես, օրինակ՝ մետաղներում և քարերում) ջերմահաղորդում տեղի է ունենում երկու ճանապարհով՝ դեպի նյութի մեջ կամ նյութից դեպի դուրս։ Ուստի, եթե մեր ձեռքը հպվում է ավելի սառը մետաղին, ապա վերջինս ձեր ձեռքի ջերմությունը հաղորդում է մետաղին՝ այն դարձնելով պակաս սառը։ Նույն կերպ, եթե մետաղն ավելի տաք է, քան ձեր ձեռքի ջերմաստիճանը, ապա այն կփոխանցի մետաղի ջերմությունը ձեր ձեռքին՝ մետաղը դարձնելով ավելի սառը։
Սա է պատճառը, որ ձմռանը բետոնի վրա ոտաբոբիկ կանգնելիս սաստիկ սառն է (բետոնը փոխանցում է ջերմությունը մեր ոտքերին շատ արագ), իսկ ամռանը՝ սաստիկ տաք։
Ինչ տեսք ունեն ջերմահաղորդման հետ կապված լուծված խնդիրները
Վարժություն 1. Պատուհանի վերափոխում
Մի մարդ ուզում է փոխել տան պատուհանը, բայց այնպես, որ չփոխվի տան տաքացման կամ հովացման համար վճարվող գումարի չափը։ Ի սկզբանե տան պատուհանի լայնական կտրվածքի մակերեսը է, հաստությունը՝ , և այն պատրաստված է ապակուց, որի ջերմահաղորդականության գործակիցը է։
Հետևյալ փոփոխություններից ո՞րն է անհրաժեշտ կատարել, որպեսզի պատուհանի ջերմահաղորդականության արագությունը մնա նույնը (ընտրիր մեկը):
Վարժություն 2․ Պատուհանի ջերմության կորուստը
Տան միփեղկանի պատուհանի լայնությունը է, բարձրությունը՝ , հաստությունը՝ ։ Ապակու ջերմահաղորդականության գործակիցը է։ Համարենք, որ ապակուց դուրս ջերմաստիճանը հաստատուն է և , իսկ ապակու ներսում՝ հաստատուն ։
Քա՞նի ջերմաքանակ է փոխանցվում պատուհանից դեպի դուրս մեկ ժամվա ընթացքում:
Լուծում:
Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։
Առայժմ հրապարակումներ չկան։